寨卡病毒可以帮助对抗脑癌
寨卡病毒通过攻击产生胎儿大脑皮层的细胞而导致婴儿小头畸形,可能成为治疗胶质母细胞瘤的替代方法,胶质母细胞瘤是成人中最常见和最具侵略性的恶性脑肿瘤。这一发现是由位于São巴西保罗州的坎皮纳斯大学药学院(FCF-UNICAMP)的研究人员发现的。
寨卡病毒已经成为美洲的一种健康威胁,可以通过基因改造来消灭胶质母细胞瘤细胞FCF-UNICAMP的教授、该机构Innovare生物标志物实验室的负责人罗德里戈·拉莫斯·卡特里诺说。
通过质谱分析在寨卡病毒感染的胶质母细胞瘤细胞中,科学家还发现了地高辛的存在,这种分子在之前的实验中诱导了皮肤和乳腺癌肿瘤细胞的死亡。这项研究发表在一篇文章中bioRxiv,是生物科学的预印本库,并被美国科学院接受出版质谱学杂志.
最近在巴西和其他地方进行的研究表明,人类死亡率上升神经前体细胞(hNPCs)感染寨卡病毒后,出现生长抑制和形态异常。这些细胞的改变,是大脑细胞并成为胚胎和胎儿的皮层神经元,这可能是母亲感染寨卡病毒的婴儿出现小头畸形的原因之一。其他研究表明,这种病毒能够进入脑细胞,改变细胞周期的调节,并诱导它们死亡。
根据这些发现,FCF-UNICAMP的研究人员开始研究寨卡病毒感染胶质母细胞瘤细胞时的影响。为此,他们用寨卡病毒感染了人类恶性胶质母细胞瘤细胞,并在感染后24小时和48小时记录了这些细胞的显微镜图像,以观察接种病毒引起的任何代谢改变(细胞病变效应)。
分析结果表明,胶质母细胞瘤细胞在感染24小时后表现出中度的细胞病变效应,如细胞体圆形、肿胀,并形成合胞体,即细胞膜中含有多个核的细胞质团块。感染48小时后观察到最严重的细胞病变,出现大量圆形肿胀细胞,形成更多合胞体,细胞完整性明显丧失,所有这些都表明细胞死亡。
“寨卡病毒感染对胶质母细胞瘤细胞的细胞病变效应在48小时后观察得最为明显。在此期间,细胞形态几乎完全改变。”Catharino说。
为了确定胶质母细胞瘤细胞在感染寨卡病毒期间产生的主要化合物(代谢物),研究人员使用基质辅助激光解吸/电离质谱成像(MALDI-MSI)分析了细胞。该技术包括分解样品中的原子或分子,使它们具有比原始(电离)更多或更少的电子,然后根据质量/电荷比将它们分开,以便识别和量化它们。
的质谱分析提交数据进行统计分析,发现感染24小时后,细胞开始产生心脏糖苷,尤其是地高辛。此前由其他国家的研究人员进行的体外研究表明,这种分子能够减少黑色素瘤(最具侵略性的皮肤癌类型)、乳腺癌和成神经细胞瘤(一种通常影响15岁或15岁以下患者的肿瘤)细胞的繁殖并增加死亡率。
由于地高辛和其他心脏糖苷已被证明可诱导癌细胞死亡,研究人员得出结论,寨卡病毒感染引发了该分子的合成胶质母细胞瘤细胞这种现象可能是导致神经元细胞死亡的因素之一。“地高辛可能是在寨卡病毒感染期间激活胶质母细胞瘤细胞死亡的关键分子,”Catharino说。
基于这些发现,研究人员认为,经过基因工程改造的寨卡病毒可以消除感染的影响,只留下合成地高辛的病毒颗粒。因此,这种病毒可能是治疗胶质母细胞瘤的一种替代方法,胶质母细胞瘤对化疗药物具有高度耐药性。
“溶瘤病毒的使用[基因工程病毒破坏肿瘤细胞已经到了晚期,特别是在治疗皮肤癌和骨髓瘤(骨髓癌)方面,”Catharino说。“寨卡病毒可能是治疗胶质母细胞瘤的候选药物。”
更多信息:Estela de O. Lima等人,MALDI成像在寨卡病毒感染的胶质母细胞瘤细胞中检测到内源性地高辛——它是溶瘤的关键吗?,质谱学杂志(2017)。DOI: 10.1002 / jms.4058