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替诺福韦前药通过靶向EB病毒DNA聚合酶有效抑制EB病毒裂解期DNA复制

2020年12月02日
作者:胡灵灵,桑威
单位:徐州医科大学附属医院血液科淋巴瘤中心
来源:肿瘤资讯

EB病毒是一种潜在的致瘤病毒,在宿主体内存在有潜伏感染和裂解感染两种形式,持续的裂解感染是诱导EBV相关疾病的主要原因。近年来,围绕靶向EBV的治疗一直在不断探索,其中针对抗EBV的免疫细胞治疗,小分子靶向治疗,取得了一定的进展,而针对EBV的抗病毒药物治疗一直未能取得突破。该研究首次证实,替诺福韦可以在体外通过作用于DNA聚合酶,有效抑制EBV的病毒复制,为临床治疗EBV相关疾病带来了新的希望。

               
桑威
医学博士,副教授,副主任医师,硕士生导师

徐医附院细胞研究和转化医学中心副主任
徐医附院血液科科副主任
徐医附院血液科淋巴瘤诊疗中心副主任
中华医学会血液学分会淋巴细胞疾病学组委员
中华医学会血液学分会感染学组委员
中国抗癌协会淋巴瘤专委会委员
中国抗癌协会血液肿瘤专业委员会青年委员
中国抗癌协会血液肿瘤委员会慢淋工作组委员
中国老年医学会血液学分会淋巴瘤学组委员
江苏省淋巴瘤联盟副主席
江苏省医学会血液学分会淋巴瘤/骨髓瘤学组委员
江苏省医学会血液学分会抗感染学组委员
江苏省“六大人才高峰”培养对象
江苏省“科教强卫工程”青年医学人才 

               
胡灵灵

导师:桑威教授
徐州医科大学附属医院血液内科2020级硕士研究生

研究背景

EB病毒(EBV)是一种人类Ⅳ型疱疹病毒,95%的健康人终身携带,2%的癌症发生和BEV感染相关。EBV感染明显增加了一些癌症和自身免疫性疾病的发展风险。EBV的持续裂解感染,在驱动EBV相关癌症的发生发展中,起着最核心的作用。潜伏状态的EBV病毒有完备的自我复制机制,完全不依赖于DNA聚合酶。而依赖于DNA聚合酶的裂解感染,则有希望获得有效的抗病毒药物。因此,有效的抑制EBV的激活,有希望预防EBV相关疾病的发生。目前现有的抗病毒药物,例如阿昔洛韦(ACV)、伐阿昔洛韦(VACV)、更昔洛韦(GCV)、伐更昔洛韦(VGCV)等,由于低效力或高毒性,无法实现对EBV裂解感染的抑制。临床上尤为期待能有低毒高效的抗EBV药物可用。

研究目的

该研究通过比较富马酸替诺福韦二吡呋酯(TDF)和富马酸丙酚替诺福韦(TA F)相对于ACV、GCV等靶向DNA聚合酶的抗病毒药物,探索针对EBV裂解感染的高效低毒的抗EBV病毒药物的有效性和安全性。

研究方法

EBV裂解诱导:将EBV阳性的HH514-16细胞接种于含青霉素、链霉素和两性霉素B的RPMI-10%胎牛血清中,使用丁酸钠诱导EBV 裂解期DNA的复制,抗病毒药物溶解在特定浓度的二甲亚砜(DMSO)中。

重组EBV的DNA聚合酶测定:利用PCR方法将EBV DNA聚合酶亚基BMRF1和BALF5克隆到pcDNA3.1+载体中。重组蛋白通过Promega TnT T7偶联网织红细胞裂解系统表达,利用FluoroTect GreenLys体外翻译标记系统、凝胶电泳、荧光成像测定网织红细胞裂解期中蛋白的表达。使用PD-10 Sephadex-G25柱对重组聚合酶蛋白进行脱盐,去除干扰盐或核苷酸。

结果

本研究中发现TD F和TA F可以抑制EBV裂解期DNA复制,其IC50值分别为0.30uM和84nM。在细胞水平实验中,以核苷类似物ACV、GCV、PCV作为阳性对照,TD F和TA F抑制EBV裂解期DNA复制的效力优于ACV和GCV,TA F的效力优于PCV。TDF的IC50值分别低于ACV和喷昔洛韦(PCV)的10倍和7倍,TAF的IC50值低于GCV的2倍,PCV 的24倍,ACV的 35倍(如图1)。

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图1. TAF是EBV裂解期DNA复制的高效抑制剂

用Westernblot方法检测药物治疗72h后病毒早期抗原Ea-D的蛋白表达。结果显示 Ea-D表达不受TAF的影响,提示TAF没有阻断早期诱导,TAF通过作用于通路下游来阻断EBV裂解期DNA复制。EB病毒聚合酶活性需要BALF5和BMRF1(图2B),GCV-TP是最有效的EBVDNA聚合酶抑制剂,较替诺福韦二磷酸(TFV-DP)的效力高5倍,较阿昔洛韦三磷酸(ACV-TP)的效力高13倍(如图2F)。

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图2.  TFV-DP通过dATP竞争抑制EBV DNA聚合酶 

TAF与ACV相反,药物治疗期间,细胞在药物去除后72h,其潜伏期仍能抑制EBV DNA的复制,但预处理为ACV的细胞却无抑制EBV DNA作用,这表明TAF拥有可以在裂解期前进行治疗的优势(如图3)。

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图3.  TAF在诱导裂解前治疗仍然有效

结论

本研究数据结果表明TDF和TAF是靶向EBV-DNA聚合酶的有效抑制剂,具有良好的安全性;也是目前唯一体外数据证实针对EBV裂解感染高度有效的抗EBV的药物。该研究结果为临床制定靶向抗EBV的治疗策略,提供了理论依据。对于未来预防和治疗EBV相关淋巴瘤以及实体瘤等治疗,提供了新的治疗思路,具有重要的参考价值。 

参考文献

Drosu NC, Edelman ER, Housman DE. Tenofovir prodrugs potently inhibit Epstein-Barr virus lytic DNA replication by targeting the viral DNA polymerase. Proc Natl Acad Sci U S A. 2020;117(22):12368-12374. doi:10.1073/pnas.2002392117.

责任编辑:Amiee
排版编辑:亚楠

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