科學家發現能殺死癌細胞的病毒


Structure Of 'Beneficial' Virus That Can Infect Cancer Cells Solved



ScienceDaily (Oct. 9, 2008) — 科學家們經過一段時間的努力之後,終於揭開了一種名為 Seneca Valley Virus-001 的三度空間立體結構,透過結構的解析之後發現到它與小 RNA 病毒(Picornaviridae 病毒)家族的成員並不一樣,因此將它獨立命名為新種的「Senecavirus」。根據最新的研究顯示出這種病毒的外層蛋白殼看起來就像是粗糙的高爾夫球 - 一個不平均的草皮上帶有突出的長釘 - 而在它下方的 RNA 則繞的像一個網子般,如同空心棒球一樣。



圖1. A research team has solved the 3-D structure of Seneca Valley Virus-001.



圖2. Structure of Seneca Valley Virus-001 蛋白結晶 PDB code:3CJI


「它一點也不像是其他已知的小 RNA 病毒(picornaviruses)家族成員,像是小兒麻痺病毒(poliovirus)以及鼻病毒(rhinoviruses),鼻病毒是一種會引起感冒的病毒,」本研究的主要作者,同時也是 Scripps 研究所副教授 Vijay S. Reddy 博士這樣說到。「這個結晶結構將可以幫助我們去瞭解 Senecavirus 是如何運作,以及我們可以利用它的哪些優點。」



圖3. 發現能殺癌細胞的病毒的 Vijay S. Reddy 副教授(圖片來源:http://brooks.chem.lsa.umich.edu/Group.htm



圖4. 小兒麻痺病毒 Poliovirus(圖片來源:http://focus.hms.harvard.edu/2000/Jan28_2000/biological_chemistry.html



圖5. 引起感冒原因之一的鼻病毒 Rhinovirus(圖片來源:http://www.sciencemusings.com/2007/09/ah-choo.html


Senecavirus 是一種嶄新的病毒,它在數年前由一間位在賓夕凡尼亞州(Pennsylvania),Malvern 的生技公司 Neotropix 所發現的。它最初被認為是實驗室的污染物,但是研究人員發現它是一個病原生物,現在則相信它源自於牛隻或是豬隻。進一步的研究後發現這個病毒對於人類正常的細胞來說是無害的,不過它卻可以感染固體腫瘤細胞(solid tumors),包含小細胞肺癌(small cell lung cancer),這是一種相當常見的肺癌細胞。

來自 Neotrophix 公司的科學家們說,在研究室裡面的動物實驗中,這種病毒會針對腫瘤細胞並且殺死他們,他的專一性比傳統的化學療法還要高出一萬倍,重要的是它沒有明顯的毒性。這間公司已經將其開發成一種所謂「溶瘤細胞的(oncolytic)」病毒,並將其作為一種抗癌藥物,同時他們也已經開始著手進行有關肺癌病患的第一期臨床實驗了。

不過對於研究人員來說,我們還是不知道這個病毒是怎麼運作的,因此他們便轉而向 Reddy 博士求助。他與他在 Scripps 研究所的研究團隊,特別是 Sangita Venkataraman 博士(一位博士後研究員),便著手進行 Senecavirus 結晶結構的解析工作。

Reddy 利用車子的模型生動的描述了他們所發現的 Senecavirus 與與其他小 RNA 病毒究竟有哪些差異。「它們的底盤相同,不過身體的造型就不一樣了,」他說到,「而病毒身體的形狀決定它如何感染細胞。」

現在有關 Senecavirus 的結構已經可以在 http://viperdb.scripps.edu/ 這個網頁上找到,「Virus Particle Explorer」便是由 Reddy 與他的同事們在 Scripps 研究所中發展出來的。這個線上資料庫可以提供全世界有關病毒顆粒的結構資訊,目前包含有 253 種病毒的詳細資訊在其中。



圖6. Seneca Valley Virus-001 搜尋畫面


當解決了 Seneca Valley Virus-001 的結構之後,研究人員們希望能夠進一步的去鑑定出其他在這個病毒蛋白外膜上的資料,因為這些病毒外膜蛋白會在啟動感染程序的過程中鉤住癌細胞的受體(receptor)。研究人員希望能針對這個程序加以研究。「這項研究相當重要,因為可以讓我們瞭解病毒是用結構中的哪一個區域去和腫瘤細胞結合,以及究竟是癌細胞上面的哪些受體參與其中。」Reddy 說到。「接著我們便可以,希望啦!將 Senecavirus 變成一種能運用在各種不同癌症上面的潛力藥物。」


The research was supported by grants from the National Institutes of Health.


Journal reference:
S. Venkataraman, V. Reddy, Seshidhar P. Reddy, Neeraja Idamakanti, Paul L. Hallenbeck and Jackie Loo.
Structure of Seneca Valley Virus-001, an oncolytic picornavirus representing a new genus.
Structure, Vol 16, 1555-1561, 08 October 2008 [link]


Adapted from materials provided by Scripps Research Institute.


原始報導:
1. ScienceDaily:Structure Of 'Beneficial' Virus That Can Infect Cancer Cells Solved

2. Scripps Research Institute NEWS:Scripps Research Team Solves Structure of "Beneficial" Virus