科学家创造利用寨卡病毒消灭脑癌细胞的新方法

科学家创造利用寨卡病毒消灭脑癌细胞的新方法 科学家们发现，寨卡病毒疫苗株可以消灭脑肿瘤细胞，而健康的细胞则不受影响。新加坡国立大学杜克大学医学院（Duke-NUS）的科学家们开发出一种新方法，利用寨卡病毒摧毁脑癌细胞并抑制肿瘤生长，同时保护健康细胞。研究小组利用杜克-新加坡国立大学开发的寨卡病毒候选疫苗，发现了这些毒株如何靶向快速增殖的细胞而不是成熟细胞，从而使它们成为靶向成人大脑中快速生长的癌细胞的理想选择。他们的研究结果发表在《转化医学杂志》（Journal of Translational Medicine）上，有可能为目前预后较差的脑癌患者提供一种新的治疗方法。多形性胶质母细胞瘤是最常见的恶性脑癌，全球每年确诊患者超过 30 万。这类患者的生存率很低（约 15 个月），主要原因是肿瘤复发率高和治疗方案有限。对于这类患者，溶瘤病毒疗法即使用工程病毒感染并杀死癌细胞可能会解决目前的治疗难题。寨卡病毒在溶瘤病毒疗法中的应用前景寨卡病毒就是一种处于早期开发阶段的疫苗。杜克大学-新加坡国立大学团队使用了寨卡病毒减毒活疫苗（ZIKV-LAV）毒株，这种"弱化"病毒感染健康细胞的能力有限，但仍能在肿瘤内迅速生长和扩散。"我们之所以选择寨卡病毒，是因为它能自然感染大脑中快速增殖的细胞，使我们能够接触到传统上难以瞄准的癌细胞。我们的ZIKV-LAV毒株还能在脑癌细胞中自我复制，因此这是一种活体疗法，可以传播并攻击邻近的病变细胞，"论文第一作者、杜克大学癌症与干细胞生物学研究项目高级研究员卡拉-比安卡-卢埃纳-维克多里奥博士说。感染 ZIKV-LAV 的培养人类神经元。粉红色为感染，蓝色为细胞核。资料来源：杜克大学-新加坡国立大学医学院维克多里奥博士和研究小组确定，ZIKV-LAV 株在感染癌细胞时非常有效，因为这些病毒与蛋白质结合，而这些蛋白质只在癌细胞中大量存在，在健康细胞中则没有。感染癌细胞后，这些病毒株会劫持细胞资源进行繁殖，最终杀死细胞。癌细胞死亡后，其保护膜会破裂，释放出细胞内的物质，包括病毒后代，这些病毒后代会感染并杀死邻近的癌细胞。此外，受感染细胞释放出的一些细胞蛋白可激活免疫反应，进一步抑制肿瘤生长。通过实验，研究小组观察到，ZIKV-LAV 株感染会导致 65% 至 90% 的多形性胶质母细胞瘤肿瘤细胞死亡。虽然ZIKV-LAV株也感染了9%到20%的脑血管细胞，但感染并没有杀死这些健康细胞。相比之下，原始的母株寨卡病毒杀死了高达50%的健康脑细胞。科学家们还发现，ZIKV-LAV 菌株即使感染了健康细胞，也不能很好地繁殖。在感染了 ZIKV-LAV 的健康脑细胞中测得的病毒数量仅为感染前的 0.36 到 9 倍。相比之下，感染了 ZIKV-LAV 的脑癌细胞中的病毒数量是感染前的 1 000 到 10 亿倍。这进一步说明，与正常细胞相比，癌细胞中的条件更有利于病毒的繁殖。未来方向和应用"自2016年爆发寨卡病毒以来，人们对该病毒的性质及其破坏性影响产生了恐惧，这是可以理解的。通过我们的工作，我们希望以一种新的视角来展示寨卡病毒，突出它杀死癌细胞的潜力。"杜克-新加坡国立大学癌症与干细胞生物学研究项目助理教授安-玛丽-查科（Ann-Marie Chacko）说："当一种活病毒被减毒，使其能安全有效地对抗传染病时，它就能造福人类健康不仅是作为一种疫苗，而且还是一种有效的肿瘤消杀剂。"她也是这篇论文的资深作者。右起：Ann-Marie Chacko 助理教授、Alfred Sun 助理教授、Carla Bianca Luena Victorio 博士和 Ooi Eng Eong 教授与他们的寨卡疫苗菌株培养物。图片来源：杜克大学-新加坡国立大学医学院减毒活疫苗病毒株最初由杜克大学新发传染病研究项目的 Ooi Eng Eong 教授小组开发。作为对照，杜克-新加坡国立大学神经科学与行为障碍研究项目助理教授阿尔弗雷德-孙（Alfred Sun）团队还在人类干细胞培养的脑神经元或神经细胞上对病毒株进行了测试。这为评估在人体细胞中使用病毒作为疗法的安全性和有效性提供了可靠的筛选工具。查科副教授的研究小组正在改进这些病毒株和其他寨卡病毒株，以提高它们不仅能杀死脑癌细胞，还能杀死其他类型癌细胞的效力，同时使它们在病人身上使用时更加安全。他们还在对病毒进行改良，以便在将病毒注射到病人体内后对其进行无创成像。这样，医生就能监测病毒在患者体内的去向以及在肿瘤内发挥作用的时间。为此，该小组正在探索将他们的病毒株商业化，既作为寨卡疫苗，也作为脑癌的治疗方法，还有可能作为卵巢癌等其他癌症的治疗方法。杜克-新加坡国立大学负责研究的高级副院长 Patrick Tan 教授说："这是一个很好的例子，说明了杜克大学新加坡国立大学的不同研究项目是如何汇聚在一起，利用各自的专业知识来推动医学知识的发展和改善病人的生活的。该团队的宝贵见解有朝一日可能会转化为控制肿瘤生长的新治疗方案，甚至治愈癌症。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究人员在男性生殖细胞中检测到SARS-CoV-2 病毒 可存活100天以上

研究人员在男性生殖细胞中检测到SARS-CoV-2 病毒 可存活100天以上 在显微镜下，即使 PCR 检测未能在精液中检测到病毒，也能在男性生殖细胞中检测到SARS-CoV-2病毒。这一发现对自然受孕和辅助生殖可能产生的影响提出了警告。圣保罗大学的研究人员发现，COVID-19病毒可在感染者的精子中潜伏长达 110 天，影响精液质量。这一发现凸显了病毒渗透和破坏男性生殖系统的能力，建议那些计划在康复后受孕的人需要一个隔离期。科学家们首次发现，引起 COVID-19 的 SARS-CoV-2 病毒可在患者出院后的 90 天内和初次感染后的 110 天内残留在精子中，从而降低精液质量。巴西圣保罗大学（USP）的研究人员在《男性学》（Andrology）杂志上发表的一篇文章报告了这项研究。作者建议，计划要孩子的人在从 COVID-19 感染中恢复后，应遵守一段时间的"隔离"。大流行开始四年多后，我们知道 SARS-CoV-2 能够入侵并破坏多种类型的人体细胞和组织，包括生殖系统，而睾丸是生殖系统的"门户"。尽管科学家们注意到这种病毒比其他病毒对男性生殖道更具侵袭性，而且在针对睾丸的尸检中也发现了这种病毒，但通过聚合酶链反应（PCR）分析，却很少在精液中检测到这种病毒，因为聚合酶链反应分析的重点是病毒DNA。为了填补这一知识空白，该研究使用实时 PCR 和透射电子显微镜（TEM）来检测 COVID-19 病毒康复者捐献的精液和精子中的病毒RNA。精液样本取自13名年龄在21至50岁之间的患者，他们患有轻度、中度和重度COVID-19，并住进了该大学医学院（FM-USP）下属的综合医院Hospital das Clínicas (HC)。分析在出院后 90 天和确诊后 110 天内进行。作者说，虽然所有病例的精液中SARS-CoV-2的PCR检测结果均为阴性，但在11名中度至重度COVID-19患者中，有8人（72.7%）在出院后90天内的精子中检测到了SARS-CoV-2病毒，这并不意味着SARS-CoV-2病毒存在的时间更长。在一名轻度 COVID-19 患者的精子中也检测到了 SARS-CoV-2 病毒。总之，13 名患者中有 9 人（69.2%）的精子中检测到了病毒。另外两名患者的配子超微结构损伤与确诊为 COVID-19 的患者相似。因此，作者得出结论，其中 11 名患者的精子中含有病毒。"此外，我们还发现精子在核DNA的基础上产生了'细胞外陷阱'。换句话说，细胞核中的遗传物质发生解聚，精子的细胞膜破裂，DNA被排出到细胞外介质中，形成类似于之前描述的SARS-CoV-2全身炎症反应中的网络，"FM-USP教授、文章通讯作者Jorge Hallak说。这些网络就是中性粒细胞胞外捕获器（NET）。中性粒细胞是白细胞的一种，是免疫系统的第一道防线，能固定并杀死致病细菌、真菌和病毒。然而，当中性粒细胞过度活跃时，NET 也会伤害生物体内其他部位的组织。TEM 分析表明，精子在核 DNA 的基础上产生了细胞外捕获器来中和病原体，通过一种被称为自杀式 ETosis-like 反应（ETosis 意为通过细胞外捕获器死亡）的机制"牺牲自己"来遏制病原体。"精子是先天性免疫系统的一部分，能帮助机体抵御病原体的攻击，这一发现在文献中是独一无二的，因此这项研究非常重要。这可以说是科学范式的转变，"哈拉克说。他补充说，迄今为止，人们知道精子有四种功能：将雄性配子的遗传内容与雌性配子结合、使雌性配子受精、促进胚胎发育直至怀孕第十二周，以及共同决定成年后某些慢性疾病的发生，如不孕症、性腺功能减退症、糖尿病、高血压、某些类型的癌症和心血管疾病等。这项研究中描述的发现为精子在生殖中的作用增添了新的功能。哈拉克说："医生和监管机构应迫切考虑我们的发现对精子用于辅助生殖可能产生的影响，特别是巴西实验室在90%以上的夫妻不孕症病例中使用的配子显微操作技术，这种技术涉及将单个精子注射到卵子中，被称为卵胞浆内单精子显微注射（ICSI）。"哈拉克主张在感染 SARS-CoV-2 后至少 6 个月内推迟自然受孕，特别是辅助生殖，即使随后出现轻微的 COVID-19 也是如此。哈拉克是科学界和医学界最早建议在大流行期间更加谨慎地执行生殖方案的成员之一。自 2020 年以来，他一直在研究 COVID-19 对生殖健康和性健康的影响，当时他作为一名急诊室医生志愿服务于 HC-FM-USP 前线。他的研究小组（包括调频-USP病理学系的同事）已经在该领域取得了重要发现，例如，男性感染严重的COVID-19病毒并死于该病的风险较高，这仅仅是因为他们的性别，这可能是因为睾丸中有大量的ACE2受体和TMPRSS2，而卵巢中只有ACE2受体。病毒利用 ACE2 侵入细胞；TMPRSS2 是一种能使病毒与细胞表面 ACE2 结合的蛋白质。在与美国公共卫生学院临床泌尿科成员进行的一项研究中，该小组发现，由于大流行病的影响，卫生工作者的性欲和性满意度急剧下降，色情产品消费增加，自慰行为也更加频繁。研究小组还发现，睾丸是病毒感染的潜在目标，病毒感染会导致亚临床附睾炎（附睾发炎，附睾是连接在每个睾丸上的一条狭窄管道，用于储存、成熟和运输精子细胞），研究小组还首次发现了与 COVID-19 相关的睾丸病变的严重程度。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：