ОНКОЛІТИЧНА АКТИВНІСТЬ ОРТОПНЕВМОВІРУСУ ЛЮДИНИ В ЛІНІЯХ ЗЛОЯКІСНИХ КЛІТИН
DOI:
https://doi.org/10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-44-no-2.18084Ключові слова:
ортопневмовірус людини, онколітична віротерапія, онколітичні віруси, імунотерапія, пухлина.Анотація
Онколітична віротерапія являє собою біотерапевтичний підхід, що дозволяє вибірково інфікувати злоякісні клітини, спричинюючи в них апоптоз внаслідок реплікації вірусу. Результати досліджень онколітичної активності ортопневмовірусу (лОПВ) людини є доволі суперечливими. Мета: Дослідити можливу роль лОПВ в модулюванні проліферації та апоптозу злоякісних клітин людини ліній HEp-2 (епідермоїдної карциноми), А549 (раку легені) та MCF-7 (раку грудної залози). Матеріали та методи: Онколітичну активність лОПВ досліджували in vitro. Титр вірусу визначали в одиницях 50% інфекційної дози в культурі клітин (TCID50/мл) для клітин А549. Цитотоксичний ефект вірусу для клітин HEp-2, A549 та MCF-7 визначали в тесті з МТТ та тесті на виключення забарвлення трипановим синім. Наявність лОПВ в інфікованих клітинах визначали за допомогою зворотнотранскриптазної полімеразної ланцюгової реакції в реальному часі (рЗТ-ПЛР) та непрямої імунофлуоресценції (НІФ). Рівень відносної експресії генів, пов’язаних із апоптозом (каспаза-3, -8, -9, Bax, Bcl-2, Bcl-XL, TP53, P21) за вірусної інфекції визначали за допомогою рЗТ-ПЛР в порівнянні з експресією конститутивного гена GAPDH. Результати: Інфекція лОПВ призводила до дозозалежного та залежного від часу гальмування проліферації клітин HEp-2,
A549 та MCF-7. За множинністю інфекції (МІ) 5 лОПВ знижував життєздатність клітин А549 на 16%, клітин HEp-2 — на 22% і клітин MCF-7 — на 28% (р = 0.001), у той же час інфікування клітин за МІ 1 або 2 не призводило до суттєвого гальмувального ефекту. мРНК та антигени лОПВ виявлялися в інфікованих клітинах HEp-2, A549 та MCF-7 за допомогою рЗТ-ПЛР та НІФ. За інфекції лОПВ експресія мРНК генів каспази-3, -8, -9, Bax, TP53, P21 зростала, у той час як експресія протиапоптотичних генів Bcl-2 та Bcl-xL знижувалася. Кратність зростання експресії каспази-8, -9, Bax, TP53, P21 в інфікованих клітинах A549 була значно вищою, ніж в клітинах HEp-2 та MCF-7. Висновки: Результати свідчать про те, що лОПВ може бути кандидатом для онколітичної віротерапії.
Посилання
Sung H, Ferlay J, Siegel RL, et al. Global cancer statistics 2020: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin 2021; 71: 209–49. doi: https://doi.org/10.3322/caac.21660
Qiao J, Liu Z, Fu Y-X. Adapting conventional cancer treatment for immunotherapy. J Mol Med 2016; 94: 489–95. https://doi.org/10.1007/s00109-016-1393-4
Senapati S, Mahanta AK, Kumar S, et al. Controlled drug delivery vehicles for cancer treatment and their performance. Signal Transduct Target Ther 2018; 3: 1–19. https://doi.org/10.1038/s41392-017-0004-3
Amjad MT, Chidharla A, Kasi A. Cancer Chemotherapy. StatPearls [Internet]. 2021. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK564367/
Tohme S, Simmons RL, Tsung A. Surgery for cancer: a trigger for metastases. Cancer Res 2017; 77: 1548–52. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-16-1536
Brant JM, Silbermann M. Global perspectives on palliative care for cancer patients: not all countries are the same. Curr Oncol Rep 2021; 23: 1–10. https://doi.org/10.1007/s11912-021-01044-8
Rodriguez-Rocha H, Gomez-Gutierrez JG, Garcia-Garcia A, et al. Adenoviruses induce autophagy to promote virus replication and oncolysis. Virology 2011; 416: 9–15. https://doi.org/10.1016/j.virol.2011.04.017
Furukawa Y, Takasu A, Yura Y. Role of autophagy in oncolytic herpes simplex virus type 1-induced cell death in squamous cell carcinoma cells. Cancer Gene Ther 2017; 24: 393–400. https://doi.org/10.1038/cgt.2017.33
Rahman MM, McFadden G. Oncolytic virotherapy with myxoma virus. J Clin Med 2020; 9: 171. https://doi.org/10.3390/jcm9010171
Vijayakumar G, McCroskery S, Palese P. Engineering Newcastle disease virus as an oncolytic vector for intratumoral delivery of immune checkpoint inhibitors and immunocytokines. J Virol 2020; 94: e01677-19. https://doi.org/10.1128/JVI.01677-19
Seegers SL, Frasier C, Greene S, et al. Experimental evolution generates novel oncolytic vesicular stomatitis viruses with improved replication in virus-resistant pancreatic cancer cells. J Virol 2020; 94: e01643-19. https://doi.org/10.1128/JVI.01643-19
Kuchta K, Towpik J, Biernacka A, et al. Predicting proteome dynamics using gene expression data. Sci Rep 2018; 8: 1–13. https://doi.org/10.1038/s41598-018-31752-4
Afonso CL, Amarasinghe GK, Bányai K, et al. Taxonomy of the order Mononegavirales: update 2016. Arch Virol 2016; 161: 2351–60. https://doi.org/10.1007/s00705-016-2880-1
Borchers AT, Chang C, Gershwin ME, et al. Respiratory syncytial virus—a comprehensive review. Clin Rev Allergy Immunol 2013; 45: 331–79. https://doi.org/10.1007/s12016-013-8368-9
Hall CB, Simőes EA, Anderson LJ. Clinical and epidemiologic features of respiratory syncytial virus. Curr Top Microbiol Immunol 2013; 372: 39–57. https://doi.org/10.1007/ 978-3-642-38919-1_2.
Echchgadda I, Chang T-H, Sabbah A, et al. Oncolytic targeting of androgen-sensitive prostate tumor by the respiratory syncytial virus (RSV): consequences of deficient interferon-dependent antiviral defense. BMC Cancer 2011; 11: 1–18. https://doi.org/10.1186/1471-2407-11-43
Choi SH, Park BK, Lee K-W, et al. Effect of respiratory syncytial virus on the growth of hepatocellular carcinoma cell-lines. BMB Reports 2015; 48: 565. https://doi.org/10.5483/bmbrep.2015.48.10.268
Echchgadda I, Kota S, Cruz ID, et al. Anticancer oncolytic activity of respiratory syncytial virus. Cancer Gene Ther 2009; 16: 923–35. https://doi.org/10.1038/cgt.2009.34
Salimi V, Tavakoli-Yaraki M, Mahmoodi M, et al. The oncolytic effect of respiratory syncytial virus (RSV) in human skin cancer cell line, A431. I Iran Red Crescent Med J 2013; 15: 62. https://doi.org/10.5812/ircmj.4722
Reed LJ, Muench H. A simple method of estimating fifty per cent endpoints. Am J Epidem 1938; 27: 493-7. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aje.a118408
Cane P, Pringle C. Respiratory syncytial virus heterogeneity during an epidemic: analysis by limited nucleotide sequencing (SH gene) and restriction mapping (N gene). J Gen Virol 1991; 72: 349–57. https://doi.org/10.1099/0022-1317-72-2-349
McQuillin J, Gardner P. Rapid diagnosis of respiratory syncytial virus infection by immunofluorescent antibody techniques. Br Med J 1968; 1: 602. https://doi.org/10.1136/bmj.1.5592.602
Alotaibi MR, Hassan ZK, Al-Rejaie SS, et al. Characterization of apoptosis in a breast cancer cell line after IL-10 silencing. Asian Pac J Cancer Prev 2018; 19: 777. https://doi.org/10.22034/APJCP.2018.19.3.777
Honarpisheh M, Desai J, Marschner JA, et al. Regulated necrosis-related molecule mRNA expression in humans and mice and in murine acute tissue injury and systemic autoimmunity leading to progressive organ damage, and progressive fibrosis. Biosci Rep 2016; 36: e00425. https://doi.org/10.1042/BSR20160336
Pourakbari R, Mousavishenas MH, Kamrani A, et al. Identification of genes and miRNAs associated with angiogenesis, metastasis, and apoptosis in colorectal cancer. Gene Reports 2020; 18: 100552. https://doi.org/10.1016/j.genrep.2019.100552
Ahmad A, Tiwari RK, Almeleebia TM, et al. Swertia chirayita suppresses the growth of non-small cell lung cancer A549 cells and concomitantly induces apoptosis via downregulation of JAK1/STAT3 pathway. Saudi J Biol Sci 2021; 28: 6279–88. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2021.06.085.
Buskaran K, Bullo S, Hussein MZ, et al. Anticancer molecular mechanism of protocatechuic acid loaded on folate coated functionalized graphene oxide nanocomposite delivery system in human hepatocellular carcinoma. Materials 2021; 14: 817. https://doi.org/10.3390/ma14040817
Chen H, Feng X, Gao L, et al. Inhibiting the PI3K/AKT/mTOR signalling pathway with copper oxide nanoparticles from Houttuynia cordata plant: attenuating the proliferation of cervical cancer cells. Artif Cells Nanomed Biotechnol 2021; 49: 240–9. https://doi.org/10.1080/21691401.2021.1890101
Jiang Q, Yang M, Qu Z, et al. Resveratrol enhances anticancer effects of paclitaxel in HepG2 human liver cancer cells. BMC Complement Altern Med 2017; 17: 1–12. https://doi.org/10.1186/s12906-017-1956-0.
Rahman MM, McFadden G. Oncolytic viruses: newest frontier for cancer immunotherapy. Cancers 2021; 13: 5452. https://doi.org/10.3390/cancers13215452
Raykov Z, Rommelaere J. Potential of tumour cells for delivering oncolytic viruses. Gene Ther 2008; 15: 704–10. https://doi.org/10.1038/gt.2008.34
Parkin DM, Bray F, Ferlay J, et al. Global cancer statistics, 2002. CA Cancer J Clin 2005; 55: 74–108. https://doi.org/10.3322/canjclin.55.2.74
Roe M, Bloxham D, White D, et al. Lymphocyte apoptosis in acute respiratory syncytial virus bronchiolitis. Clin Exp Immunol 2004; 137: 139–45. https://doi.org/10.1111/j.1365-2249.2004.02512.x
Falsey AR, Walsh EE. Respiratory syncytial virus infection in adults. Clin Microbiol Rev 2000; 13: 371–84. https://doi.org/10.1128/CMR.13.3.371
Tregoning JS, Schwarze Jr. Respiratory viral infections in infants: causes, clinical symptoms, virology, and immunology. Clin Microbiol Rev 2010; 23: 74–98. https://doi.org/10.1128/CMR.00032-09
Marelli G, Howells A, Lemoine NR, et al. Oncolytic viral therapy and the immune system: a double-edged sword against cancer. Front Immunol 2018; 9: 866. https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.00866
Bhat R, Dempe S, Dinsart C, et al. Enhancement of NK cell antitumor responses using an oncolytic parvovirus. Int J Cancer 2011; 128: 908–19. https://doi.org/10.1002/ijc.25415
Aysun A, Yağmur K, Yusuf B. Cell proliferation and cytotoxicity assays. Curr Pharm Biotechnol 2016; 17: 1213–21. https://doi.org/10.2174/1389201017666160808160513
O’Donnell D, Milligan L, Stark J. Induction of CD95 (Fas) and apoptosis in respiratory epithelial cell cultures following respiratory syncytial virus infection. Virology 1999; 257: 198–207. https://doi.org/10.1006/viro.1999.9650
Bitko V, Barik S. An endoplasmic reticulum-specific stress-activated caspase (caspase-12) is implicated in the apoptosis of A549 epithelial cells by respiratory syncytial virus. J Cell Biochem 2001; 80: 441–54. https://doi.org/10.1002/ 1097-4644(20010301)80:3<441:aid-jcb170>3.0.co;2-c
Eckardt-Michel J, Lorek M, Baxmann D, et al. The fusion protein of respiratory syncytial virus triggers p53-dependent apoptosis. J Virol 2008; 82: 3236–49. https://doi.org/10.1128/JVI.01887-07
Kotelkin A, Prikhod’ko EA, Cohen JI, et al. Respiratory syncytial virus infection sensitizes cells to apoptosis mediated by tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand. J Virol 2003; 77: 9156–72. https://doi.org/10.1128/jvi.77.17.9156-9172.2003
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Експериментальна онкологія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
