Recombinant vaccinia viruses used for tumor therapy; analysis of biological and biochemical features

Recombinant vaccinia virus has been used for elicitation of the immune response against expressed heterologous proteins which has led to protection of the host organisms against the agents producing that antigen (viruses, cancer cells). In our laboratory, we designed and evaluated several vaccines against cancer caused by human papillomavirus type 16 (HPV16). Vaccinia viruses derived from replication competent strain P13 or attenuated MVA were used for construction of recombinant viruses expressing HPV16-E7 in highly immunogenic fusion construct SigE7LAMP. Recombinant viruses were used both in prophylactic and therapeutic settings in mouse tumor models using TC-1 or TC-1/A9 cells. The genes encoding stimulatory cytokines GM-CSF or Flt3 ligand were inserted into the above viruses to support the immune system and to potentiate the anticancer response. Tumor microenvironment was modified using the recombinant viruses expressing both the E7 gene and soluble receptor for TGF-β which should decrease the inhibition of immune system caused by tumor TGF-β cytokine and elicit the response against tumor cells. Intratumoral or intraperitoneal administration of viruses enhanced anticancer response in mice, the viruses expressing Flt3 ligand induced the proliferation of E7- specific cytotoxic T lymphocytes. The...SOUHRN Virus vakcínie lze využít pro vyvolání imunitní reakce proti virem produkovanému heterolognímu proteinu a organismus tak připravit na obranu proti přirozenému producentu tohoto antigenu, např. viru nebo nádorových buněk. V naší laboratoři jsou vyvíjeny vakcíny proti nádorům způsobeným lidským papilomavirem typu 16 (HPV16). Používají se rekombinantní viry vakcínie odvozené z replikujícího se kmene P13 nebo atenuovaného MVA. Rekombinantní viry byly použity v profylaktických i terapeutických schématech léčby u myšího modelu nádorových buněk TC-1 či TC-1/A9. Rekombinanty exprimovaly papilomavirový onkogen E7 ve formě vysoce imunogenního SigE7LAMP fúzního konstruktu. Pro podporu imunitního systému byly do virů vloženy navíc i geny pro stimulační cytokiny GM-CSF nebo Flt3 ligand, které vykazují adjuvantní vlastnosti při vyvolání protinádorových odpovědí. Pro imunomodulaci nádorového mikroprostředí byly do rekombinantních virů vloženy geny pro solubilní receptory pro TGF-β, jejichž funkcí bylo snížit inhibiční vliv nádorového cytokinu TGF-β. Intratumorální či intraperitoneální podání virů vedlo ke zvýšení protinádorové odpovědi, u virů exprimujících Flt3 ligand také ke zvýšení počtu cytotoxických E7-specifických T lymfocytů. Exprese GM-CSF a Flt3 ligandu zabránila vzniku supresorových MDSC buněk, ale...Department of Genetics and MicrobiologyKatedra genetiky a mikrobiologieFaculty of SciencePřírodovědecká fakult