Nghiên cứu tác dụng kháng ung thư đại tràng người của virus vaccine sởi và quai bị trên thực nghiệm

Tôi xin cam đoan số liệu trong đề tài luận án là một phần số liệu trong đề tài nghiên cứu có tên: “Nghiên cứu ứng dụng virus vaccine sởi và quai bị gây ly giải tế bào điều trị ung thu ga

HỌC VIỆN QUÂN Y

LÊ DUY CƯƠNG

NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG KHÁNG UNG THƯ

ĐẠI TRÀNG NGƯỜI CỦA VIRUS VACCINE SỞI

VÀ QUAI BỊ TRÊN THỰC NGHIỆM

LUẬN ÁN TIẾN SỸ Y HỌC

HÀ NỘI, NĂM 2019

HỌC VIỆN QUÂN Y

LÊ DUY CƯƠNG

NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG KHÁNG UNG THƯ ĐẠI TRÀNG NGƯỜI CỦA VIRUS VACCINE SỞI

VÀ QUAI BỊ TRÊN THỰC NGHIỆM

Chuyên ngành: Khoa học y sinh

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc!

Tôi xin chân thành cảm ơn Đảng ủy, Ban Giám đốc Học Viện, Bộ môn

Sinh lý bệnh, Viện nghiên cứu Y-Dược học quân sự, Phòng Sau đại học, Học viện Quân y đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

Tôi xin chân thành cảm ơn Bộ môn Sinh học tế bào, khoa Sinh học và

Phòng Thí nghiệm Trọng điểm công nghệ Enzym và Protein (KLEPT), Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi hoàn thành luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn Khoa Hình thái, Viện 69, Bộ Tư Lệnh

Lăng Chủ Tịch Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến PGS.TS Nguyễn Lĩnh Toàn, PGS.TS

Hồ Anh Sơn, những người thầy đã tận tình trực tiếp dạy dỗ, dìu dắt, hướng dẫn và tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án này

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn và kính trọng đến các thầy cô trong hội

đồng chấm luận án đã dành nhiều thời gian và công sức chỉ bảo, giúp đỡ tôi hoàn thành bản luận án này

Tôi xin chân thành cảm ơn sự động viên, giúp đỡ vô tư, tận tình của

các anh chị đi trước, đồng nghiệp, bạn bè trong quá trình học tập

Cuối cùng, tôi xin tỏ lòng biết ơn tới công ơn nuôi dạy của cha mẹ tôi,

sự quan tâm giúp đỡ, động viên của vợ, con, anh, chị, em và bạn bè thân thiết

để tôi có được ngày hôm nay

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

Lê Duy Cương

Tôi xin cam đoan số liệu trong đề tài luận án là một phần số liệu trong

đề tài nghiên cứu có tên: “Nghiên cứu ứng dụng virus vaccine sởi và quai bị gây ly giải tế bào điều trị ung thu gan và đại trực tràng trên thực nghiệm” Kết quả đề tài này là thành quả nghiên cứu của tập thể mà tôi là một thành viên chính Tôi đã được Chủ nhiệm đề tài và toàn bộ các thành viên trong nhóm nghiên cứu đồng ý cho phép sử dụng đề tài này vào trong luận án để bảo vệ lấy bằng tiến sĩ Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận án

Lê Duy Cương

TRANG PHỤ BÌA

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

DANH MỤC CÁC HÌNH

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Giới thiệu chung 3

1.2 Ung thư đại trực tràng 5

1.2.1 Tình hình ung thư đại trực tràng 5

1.2.2 Nguyên nhân ung thư đại trực tràng 6

1.2.3 Cơ chế bệnh sinh của ung thư đại trực tràng 7

1.3 Liệu pháp virus vaccine sởi và quai bị điều trị ung thư đại trực tràng người 22

1.3.1 Sinh học virus sởi và quai bị 22

1.3.2 Virus vaccine sởi và quai bị lây nhiễm đặc hiệu tế bào ung thư

đại trực tràng 24

1.3.3 Các cơ chế virus vaccine sởi và quai bị ly giải tế bào ung thư

đại trực tràng 27

1.4 Các nghiên cứu virus vaccine sởi và quai bị điều trị ung thư trên lâm sàng 35

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38

2.1 Đối tượng nghiên cứu 38

2.1.1 Động vật 38

2.1.2 Chất liệu nghiên cứu 38

2.2.1 Phương pháp nuôi cấy và tăng sinh các dòng tế bào 40 2.2.2 Phương pháp tăng sinh và chuẩn độ virus vaccine sởi và quai bị

từ nguồn virus vaccine 42 2.2.3 Phương pháp đánh giá virus vavccine sởi và quai bị ly giải tế bào bằng thử nghiệm 3- (4,5-Dimethylthiazol-2-yl) -2,5 diphenyl tetrazolium bromide 45 2.2.4 Chuẩn bị mẫu tế bào HT-29 nhiễm virus vaccine sởi và quai bị đánh giá tỉ lệ tế bào chết theo chương trình và tế bào hoại tử bằng

phương pháp dòng chảy 48 2.2.5 Đánh giá tỉ lệ tế bào ung thư đại tràng người HT-29 chết theo chương trình và hoại tử bằng phương pháp phân tích tế bào dòng chảy 51 2.2.6 Phương pháp nuôi chuột thiếu hụt miễn dịch (chuột nude) 54 2.2.7 Phương pháp tạo khối u dòng tế bào ung thư đại tràng người HT-

29 trên dùi chuột thiếu hụt miễn dịch và tính kích thước khối u 55 2.2.8 Phương pháp điều trị chuột nude bằng virus vaccine sởi và quai bị 56 2.2.9 Phương pháp đánh giá đáp ứng điều trị bằng virus vaccine sởi và quai bị trên chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối u tế bào HT-29 56 2.2.10 Phương pháp phẫu tích lấy mô u và lách chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối u tế bào HT-29 sau điều trị bằng virus vaccine sởi và quai bị 57 2.2.11 Đánh giá tỉ lệ các tế bào miễn dịch ở lách chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối u tế bào HT-29 sau điều trị virus vaccine sởi và quai bị bằng phương pháp phân tích tế bào dòng chảy 59 2.2.12 Phương pháp phân tích siêu cấu trúc tế bào u HT-29 sau điều trị bằng virus vaccine sởi và quai bị 61 2.2.13 Phương pháp phân tích kết quả 62

3.1 Tăng sinh dòng tế bào HT-29, Vero, virus vaccine sởi và quai bị 65

3.1.1 Tăng sinh các dòng tế bào HT-29 và Vero 65

3.1.2 Tăng sinh virus vaccine sởi và quai bị từ nguồn virus vaccine 66

3.2 Chuẩn độ virus vaccine sởi và quai bị theo phương pháp TCID50 67

3.3 Virus vaccine sởi và quai bị ly giải trực tiếp dòng tế bào ung thư đại tràng người HT-29 in vitro 68

3.3.1 Tế bào HT-29 nhiễm virus vaccine sởi và quai bị tạo hợp bào in vitro 68

3.3.2 Kết quả đánh giá hiệu quả ly giải tế bào ung thư đại tràng người HT-29 của virus vaccine sởi và quai bị bằng nghiệm pháp 3- (4,5-Dimethylthiazol-2-yl) -2,5 diphenyl tetrazolium bromide 69

3.3.3 Đánh giá tỉ lệ tế bào ung thư đại tràng người HT-29 chết theo chương trình và hoại tử sau nhiễm virus vaccine sởi và quai bị in vitro.73 3.4 Virus vaccine sởi và quai bị kháng u dòng tế bào ung thư đại tràng người HT-29 cấy ghép trên chuột thiếu hụt miễn dịch 90

3.4.1 Kết quả ghép u dòng tế bào ung thư đại tràng người HT-29 90

3.4.2 Kết quả điều trị chuột nude mang khối u tế bào ung thư đại tràng người HT-29 bằng virus vaccine sởi và quai bị 91

3.4.3 Tỉ lệ tế bào miễn dịch trong lách chuột thiếu hụt miễn dịch ở các nhóm nghiên cứu sau điều trị bằng virus vaccine sởi và quai bị 96

3.4.4 Hình ảnh siêu cấu trúc tế bào u đại tràng người HT-29 sau điều trị bằng virus vaccine sởi và quai bị 99

CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN 101

4.1 Tăng sinh các dòng tế bào Vero và tế bào ung thư đại tràng người

HT-29 in vitro 101

4.1.1 Tăng sinh dòng tế bào Vero 101

4.1.2 Nuôi cấy, tăng sinh dòng tế bào ung thư đại tràng người HT-29 102

4.2 Tăng sing virus vaccine sởi, quai bị và Chuẩn độ TCID50 103

4.3.1 Virus vaccine sởi và quai bị ly giải trực tiếp tế bào ung thư đại tràng người HT-29 bằng cách tạo hợp bào in vitro 107 4.3.2 Đánh giá khả năng ly giải tế bào HT-29 của virus vaccine sởi và quai bị bằng nghiệm pháp 3 - (4,5-Dimethylthiazol-2-yl) - 2,5 diphenyl tetrazolium bromide 109 4.3.3 Virus vaccine sởi và quai bị ly giải tế bào HT-29 thông qua kích hoạt con đường tế bào chết theo chương trình in vitro 112

4.4 Virus vaccine sởi và quai bị kháng u tế bào ung thư đại tràng người HT-29 trên chuột thiếu hụt miễn dịch 123

4.4.1 Đánh giá độc tính của virus vaccine sởi và quai bị trên chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối u tế bào ung thư đại tràng người HT-29 123 4.4.2 Virus vaccine sởi và quai bị kháng u tế bào ung thư đại tràng

người HT-29 trên chuột thiếu hụt miễn dịch 125 4.4.3 Virus vaccine sởi và quai bị kích thích miễn dịch đặc hiệu kháng

u tế bào ung thư đại tràng người HT-29 trên chuột thiếu hụt miễn dịch.128 4.4.4 Kết quả siêu cấu trúc tế bào u đại tràng người HT-29 ghép trên chuột thiếu hụt miễn dịch sau điều trị bằng virus vaccine sởi và quai bị 134

KẾT LUẬN 140

1 Phối hợp virus vaccine sởi và quai bị có hiệu quả ly giải trực tiếp và kích

hoạt con đường chết tế bào apoptosis in vitro ở dòng tế bào ung thư đại

tràng người HT-29 140

2 Phối hợp virus vaccine sởi và quai bị có hiệu quả kháng u dòng tế bào ung thư đại tràng người HT-29 cấy ghép trên chuột nude 139 KHUYẾN NGHỊ 142 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI, LUẬN ÁN 143 TÀI LIỆU THAM KHẢO 144

APC Adenomatous polyposis coli (Coli polyp tuyến)

AIF Apoptosis inducing factor (yếu tố tạo ra chết tế bào theo chương

trình)

các tổn thương)

HNPCC Hereditary nonpolyposis colorectal cancer (ung thư đại trực tràng

di truyền không do Polyp)

rải rác 1

chính)

MSI Microsatellite Instability (bất ổn trình tự lặp ngắn của DNA)

tác nhân gây bệnh)

nội bào thông qua các thụ thể trên bề mặt tế bào)

Bảng Tên bảng Trang

1.1 Các thử nghiệm lâm sàng của MeV và MuV………36

3.1 Kết quả tạo khối u tế bào HT-29 trên đùi chuột nude………… …90

3.2 Kết quả theo dõi sức khỏe chuột sau điều trị MeV và MuV 92

Biểu đồ Tên biểu đồ Trang

3.1 KếT quả MTT tế bào HT-29 nhiễm MeV, MuV ngày thứ 3 69

3.2 Kết quả MTT tế bào HT-29 nhiễm MeV, MuV ngày thứ 4 70

3.3 Kết quả MTT tế bào HT-29 nhiễm MeV, MuV ngày thứ 5 71

3.4 So sánh kết quả MTT các nhóm MuV+MeV ngày 3, 4 và 5 71

3.5 So sánh kết quả MTT các nhóm MeV ngày 3, 4 và 5 72

3.6 So sánh kết quả MTT các nhóm nhiễm MuV ngày 3, 4 và 5 72

3.7 Tỉ lệ tế bào chết apoptosis ở ngày thứ 5 nhiễm MeV, MuV 74

3.8 Tỉ lệ tế bào apoptosis sớm ở ngày thứ 5 nhiễm MeV, MuV 74

3.9 Tỉ lệ tế bào apoptosis muộn ở ngày thứ 5 nhiễm MeV, MuV 75

3.10 Tỉ lệ tế bào HT-29 hoại tử ở ngày thứ 5 nhiễm MeV, MuV 76

3.11 Tỉ lệ tế bào chết apoptosis ở ngày thứ 4 nhiễm MeV, MuV 78

3.12 Tỉ lệ tế bào apoptosis sớm ở ngày thứ 4 nhiễm MeV, MuV 78

3.13 Tỉ lệ tế bào apoptosis muộn ở ngày thứ 4 nhiễm MeV, MuV 79

3.14 Tỉ lệ tế bào hoại tử ở ngày thứ 4 nhiễm MuV, MeV 80

3.15 Tỉ lệ tế bào apoptosis ở ngày thứ 3 nhiễm MeV, MuV 82

3.16 Tỉ lệ tế bào apoptosis sớm ở ngày thứ 3 nhiễm MeV, MuV 82

3.17 Tỉ lệ tế bào apoptosis muộn ở ngày thứ 3 nhiễm MeV, MuV 83

3.18 Tỉ lệ tế bào hoại tử ở ngày thứ 3 nhiễm MeV, MuV 84

3.19 So sánh tỉ lệ tế bào chết apoptosis ở ngày thứ 3, 4 và 5 nhiễm

MeV, MuV 86

3.20 So sánh tỉ lệ tế bào giai đoạn apoptosis sớm ở ngày 3, 4 và 5

nhiễm MeV, MuV 88

3.21 So sánh tỉ lệ tế bào giai đoạn apoptosis muộn ở ngày 3, 4 và 5 nhiễm MeV, MuV 89

3.22 Thay đổi trọng lượng chuột sau điều trị bằng MeV, MuV 92

3.23 Kết quả kích thước khối u (mm3) sau điều trị bằng MeV, MuV 93

3.24 So sánh thời gian sống trung bình ở các nhóm chuột sau điều trị bằng MeV và MuV 94

3.26 Kết quả tỉ lệ các tế bào miễn dịch ở lách chuột nude sau điều trị

bằng MeV và MuV 98

DANH MỤC CÁC HÌNH

1.1 Gia đình Paramyxoviridae 23

1.2 MeV, MuV lây nhiễm đặc hiệu tế bào CRC 25

1.3 MeV, MuV ly giải tế bào CRC trực tiếp và qua trung gian miễn dịch………30

1.4 Vai trò sialidase của MeV, MuV hoạt hóa tế bào lympho T gây

độc tế bào u 35

2.1 Các máy sử dụng cho nghiên cứu……… ………39

2.2 Nuôi cấy và tăng sinh tế bào trong phòng thí nghiệm 40

2.3 Sơ đồ nhiễm MeV, MuV để chuẩn độ TCID50 43

2.4 Sơ đồ pha loãng nồng độ MeV, MuV 44

2.5 Sơ đồ các nhóm nhiễm MeV, MuV làm nghiệm pháp MTT 47

2.6 Bộ Kit làm nghiệm pháp MTT 47

2.7 Sơ đồ nhiễm MeV, MuV theo các nhóm đánh giá tỉ lệ tế bào chết

apoptosis và tế bào hoại tử in vitro 49

2.8 Mẫu xác định thông số chuẩn cho máy trên phần mềm BD FACS Diva đánh giá tỉ tế bào apoptosis và tế bào hoại tử 53

2.9 Buồng nuôi chuột nude 54

2.10 Ghép u tế bào HT-29 và đo kính thước u trên đùi chuột nude 56

2.11 Mẫu xác định thông số chuẩn cho máy trên phần mềm BD FACS Diva đánh giá tỉ lệ tế bào miễn dịch trong lách chuột nude 61

3.1 Tế bào HT-29 bám đáy và phát triển……….65

3.2 Tế bào Vero bám đáy và phát triển 65

3.3 Tế bào Vero nhiễm MeV, MuV 66

3.4 Kết quả nhuộm xanh methylen chuẩn độ TCID50 67

3.5 Hình ảnh tế bào HT-29 nhiễm MeV, MuV tạo hợp bào in vitro 68

3.6 Biến đổi hình thái của tế bào HT-29 chết theo chương trình 73

3.7 Kết quả phân tích dòng chảy các tế bào ung thư đại tràng người

HT-29 nhiễm MeV, MuV ở ngày thứ 5 77

Hình Tên hình Trang

3.8 Kết quả phân tích dòng chảy các tế bào ung thư đại tràng người

HT-29 nhiễm MeV, MuV ở ngày thứ 4 81

3.9 Kết quả phân tích dòng chảy các tế bào ung thư đại tràng người

HT-29 nhiễm MeV, MuV ở ngày thứ 3 85

3.10 Kết quả ghép u tế bào HT-29 dưới da đùi chuột nude 91

3.11 Lách và tế bào lách chuột nude ở các nhóm nghiên cứu 96

3.12 Hình ảnh siêu cấu trúc tế bào u HT-29 bình thường 99

3.13 Hình ảnh siêu cấu trúc tế bào u HT-29 sau điều trị MeV, MuV 99

ĐẶT VẤN ĐỀ

Ung thư đại trực tràng (colorectal cancer-CRC) là quá trình bệnh lý phát sinh từ đại trực tràng, gây nên bởi sự tăng bất thường các tế bào có khả năng xâm lấn hay lan rộng vào các bộ phận khác của cơ thể Là quá trình bệnh lý phát triển qua nhiều giai đoạn, hậu quả từ sự tích lũy tăng dần của đột biến gen, đột biến ngoài gen và kết quả bất thường trong con đường tín hiệu nội bào Wnt Số bệnh nhân bị CRC và số ca tử vong do CRC vẫn tăng theo thời gian Những năm gần đây, đã có nhiều phương pháp mới, tiến bộ áp dụng điều trị CRC như: liệu pháp miễn dịch, gen trị liệu, điều trị đích, liệu pháp sử dụng các hạt nano, … Mặc dù có các phương pháp điều trị mới với nhiều hứa hẹn, nhưng kết quả vẫn chỉ là kéo dài thời gian sống cho bệnh nhân, tiên lượng bệnh nhân CRC đã di căn sống trên 5 năm chỉ dưới 20%

Sự phát triển của sinh học phân tử đã cho chúng ta hiểu biết hơn về cơ chế bệnh ung thư và virus Các nhà khoa học đã tạo ra các chủng virus có khả năng lây nhiễm và ly giải chọn lọc các tế bào ung thư, kích thích đáp ứng

miễn dịch đặc hiệu kháng ung thư Sử dụng virus ly giải tế bào u (OV) điều trị

ung thư là một phương thức biến sự sao chép của virus thành vũ khí tiêu diệt các tế bào ung thư và hầu như không ảnh hưởng đến các tế bào lành OV có nhiều lợi thế hơn so với các phương pháp điều trị ung thư truyền thống như: giảm độc tính tác dụng phụ, có khả năng áp dụng rộng rãi cho nhiều loại ung thư, là một phương thức tự khuếch đại các hoạt động kháng u bằng cách virus

tự nhân lên ly giải tế bào u lan rộng Hiện nay, với sự phát triển về sinh học phân tử, các nhà khoa học có thể thiết kế bộ gen của virus nhằm tăng khả năng lây nhiễm và ly giải tế bào ung thư đặc hiệu cũng như kiểm soát được mức độ virus nhân lên trong cơ thể

Liệu pháp sử dụng các chủng virus vaccine sởi (MeV) và virus vaccine quai bị (MuV) sống, giảm độc lực điều trị ung thư người đã được chứng minh

có hiệu quả Nhiều thử nghiệm lâm sàng sử dụng các virus này bằng các con đường khác nhau: tiêm nội u, tiêm tĩnh mạch, tiêm phúc mạc… điều trị nhiều loại ung thư như: u lympho tế bào T ở da, ung thư đại trực tràng, ung thư buồng trứng, u nguyên bào đệm đa dạng… đã được báo cáo là có kết quả khả quan (bảng 1.1)

Trong nhiều năm qua, các chương trình tiêm chủng mở rộng với quy

mô toàn cầu bằng MeV và MuV sống, giảm độc lực cũng đã rất thành công, thiết lập 1 hồ sơ an toàn rộng khắp thế giới Các chủng MeV và MuV rất khó gây bệnh trở lại vì hầu hết mọi người đều đã được chủng ngừa Bên cạch đó, hầu hết các nghiên cứu lâm sàng và tiền lâm sàng cũng đã chứng minh sử dụng MeV, MuV điều trị ung thư là an toàn và rất ít tác dụng phụ

Sử dụng MeV và MuV điều trị ung thư là liệu pháp có tiềm năng đang được quan tâm nghiên cứu ở nhiều nước phát triển Nhưng cho đến nay vẫn chưa có nghiên cứu nào đi sâu đánh giá hiệu quả sử dụng phối hợp MeV và MuV điều trị ung thư đại tràng người Nghiên cứu phối hợp MeV với MuV kháng ung thư đại tràng người trên thực nghệm sẽ mở đầu cho việc đi sâu nghiên cứu, áp dụng một phương pháp mới điều trị ung thư đại tràng người

Vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài “nghiên cứu tác dụng kháng ung

thư đại tràng người của virus vaccine sởi và quai bị trên thực nghiệm” với

mục tiêu sau:

1 Đánh giá khả năng gây độc tế bào và chết tế bào theo chương trình (apoptosis) của phối hợp virus vaccine sởi và quai bị trên dòng tế bào ung thư đại tràng người HT-29 in vitro

2 Đánh giá hiệu quả kháng u của phối hợp virus vaccine sởi và quai bị trên mô hình chuột thiếu hụt miễn dịch (chuột nude) mang khối u dòng tế bào ung thư đại trực tràng người HT-29

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Giới thiệu chung

OV gần đây đã được công nhận là một phương pháp điều trị ung thư có nhiều hứa hẹn OV có thể là virus tự nhiên hoặc là virus đã biến đổi gen, có khả năng nhân lên và giết chết các tế bào ung thư một cách chọn lọc mà hầu như không làm tổn hại các tế bào bình thường xung quanh Khác với liệu pháp gen, OV không đơn thuần là một chất mang gen trị liệu, nó là tác nhân thuốc điều trị ung thư Giả thuyết nhiễm virus có thể kháng ung thư bắt đầu bằng phát hiện khối u bị thoái triển trong và sau khi nhiễm virus [1] Năm

1949, có 22 bệnh nhân bị bệnh Hodgkin được điều trị bằng chế phẩm chiết xuất từ huyết thanh hoặc mô có chứa virus viêm gan, kết quả cho thấy virus làm thoái triển các khối [2] Từ năm 1950 đến 1980, các thử nghiệm lâm sàng điều trị ung thư được thực hiện bằng các chủng virus hoang dã hoặc các virus

tự nhiên, giảm độc lực, bao gồm cả virus viêm gan, virus West Nile, virus dengue và các adenovirus… [3] Tuy nhiên, những loại virus này chưa thực sự chứng minh được hiệu quả điều trị, cũng như chưa kiểm soát được độc tính với cơ thể cũng như mức độ virus nhân lên trong tế bào ung thư

Hiện nay, OV đã được công nhận là một phương pháp điều trị ung thư

Để tăng cường cho virus nhân lên và ly giải đặc hiệu tế bào ung thư, các nhà nghiên cứu đã lựa chọn loại virus không gây bệnh cho người nhưng lại có khả năng nhằm đích các tế bào ung thư, hoặc biến đổi bộ gen virus để tăng cường khả năng nhằm đích tế bào ung thư Đại diện cho chiến lược này là virus chủng reolysin, một biến thể của reovirus, có thuộc tính ly giải tế bào u thông qua hoạt hóa tín hiệu RAS, do đó hạn chế được mức độ gây độc cho các tế bào bình thường Vào năm 1994, Mineta T và cộng sự đã chúng minh chủng

virus herpes simplex là hrR3 đột biến mang gen lacZ của Esckerichia coli, có

khả năng điều trị khối u não in vivo hiệu quả hơn nhiều so với các chủng

hoang dã [4] Tác giả có thể theo dõi được chủng virus này nhân lên rất tốt trong các tế bào ung thư não và hầu như không có độc tính với tế bào lành Phát hiện này đã mở ra một lĩnh vực mới về thiết kế và biến đổi bộ gen của

OV làm tăng hiệu quả ly giải tế bào u

OV phát triển mạnh mẽ trong suốt ba thập kỷ qua, phát hiện quan trọng nhất trong quá trình hoạt động ly giải tế bào ung thư là OV có khả năng tạo ra miễn dịch đặc hiệu chống khối u [5] Hiện nay, vấn đề này đã được công nhận đây là tính năng quan trọng của liệu pháp OV Có hai chủng virus biến đổi gen đã được chấp thuận để tiếp thị dưới dạng thuốc: một là Oncorine (H101)

hay ONYX-015, một Adenovirus bị mất đoạn gen E1B, đã được các cơ quan

có thẩm quyền phê duyệt cho điều trị ung thư đầu, cổ và ung thư thực quản ở Trung Quốc năm 2005 [6] Cho đến nay, việc sử dụng Oncorine trên lâm sàng vẫn còn hạn chế Hai là T-Vec, 1 chủng virus herpes biến đổi gen, được cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ chấp thuận cho điều trị u tế bào hắc tố vào tháng 10 năm 2015, sau đó được phê duyệt ở Châu Âu vào tháng 1 năm

2016 và tại Úc vào tháng 5 năm 2016 [7] Nhiều thử nghiệm T-Vec trên lâm sàng hiện đang được các công ty dược phẩm thực hiện trên toàn thế giới nhằm

mở rộng ứng dụng và thị trường

Trong số các chủng virus ly giải tế bào ung thư, chủng MeV và MuV

CRC in vitro, in vivo và cả trên lâm sàng ở các giai đoạn khác nhau Ngoài

tính lựa chọn đặc hiệu tế bào ung thư, MeV và MuV còn kích hoạt mạnh đáp ứng miễn dịch của vật chủ góp phần rất quan trọng vào hiệu quả ly giải tế bào ung thư [8], [9]

1.2 Ung thư đại trực tràng

1.2.1 Tình hình ung thư đại trực tràng

CRC vẫn là một gánh nặng sức khỏe rất lớn cho cộng đồng Trên thế giới, nó là loại ung thư phổ biến thứ ba ở nam giới và phổ biến thứ hai ở nữ giới, là nguyên nhân đứng thứ ba gây tử vong liên quan đến ung thư Trong năm 2017, ước tính có khoảng 95.520 trường hợp ung thư đại tràng và 39.910 trường hợp ung thư trực tràng mới được chẩn đoán tại Mỹ Trong khi số liệu cho thấy ung thư đại tràng ở nam giới (47.700 trường hợp) và nữ giới (47.820 trường hợp) là khá bằng nhau, nhưng ung thư trực tràng ở nam giới (23.720 trường hợp) lại cao hơn nữ giới (16.190 trường hợp) Tỷ lệ mắc bệnh cao nhất

ở thổ dân Alaska (91/100.000 người), người Mỹ gốc Phi (49/100.000 người), thấp nhất ở người Mỹ gốc Á và người dân đảo Thái Bình Dương (32/100.000 người) Ước tính có 27.150 bệnh nhân nam giới và 23.110 nữ giới sẽ chết vì CRC vào năm 2017 [10]

Tỉ lệ mắc CRC rất đa dạng về tuổi, chủng tộc, sắc tộc và kiểu mắc Ở các nước thu nhập cao, tỉ lệ ung thư đại tràng cao hơn ung thư trực tràng và tăng khởi phát sau tuổi 50 là đặc trưng của ung thư trực tràng Tỷ lệ mắc CRC đang có xu hướng trẻ hóa người mắc Tỉ lệ mắc CRC tiếp tục giảm ở những người từ 50 tuổi trở lên (giảm 32% kể từ năm 2000) Có được xu hướng này

là do sàng lọc CRC có hiệu quả, có thể ngăn ngừa CRC sớm bằng cách phát hiện và loại bỏ polyp tiền ung thư Tỷ lệ mắc CRC giảm nhanh nhất ở những người từ 65 tuổi trở lên và đối với các khối u nằm ở đại tràng xa Trong khi

đó tỷ lệ giảm chậm nhất ở những người từ 50-64 tuổi và đối với các khối u trực tràng (giảm 9% tỷ lệ mắc khối u trực tràng ở nam giới từ 50-64 tuổi và giảm không đáng kể ở phụ nữ trong độ tuổi này; giảm 38% ở nam giới và 41% nữ giới ở độ tuổi từ 65 tuổi trở lên) Tỷ lệ mắc CRC ở những người từ 50 tuổi trở lên đang giảm ở hầu hết các tiểu bang của Mỹ, với mức giảm hơn 5% hàng năm từ năm 2009-2013 tại bảy tiểu bang (Nebraska, Maine, Rhode

Island, Delaware, Massachusetts, South Dakota và California) Đáng chú ý, các bang có tỷ lệ mắc cao nhất như: bang Kentucky, Mississippi và Louisiana Trái ngược hoàn toàn với xu hướng tỷ lệ mắc CRC ở những người từ 50 tuổi trở lên, tỷ lệ mới mắc ở những người dưới 50 tuổi tiếp tục tăng, tăng 22% từ năm 2000-2013 Tương tự như mô hình tỷ lệ mắc, tỷ lệ tử vong của CRC giảm 34% ở những người từ 50 tuổi trở lên trong giai đoạn 2000-2014, nhưng lại tăng 13% ở những người dưới 50 tuổi [10]

Năm 2012, dữ liệu từ GLOBOCAN cho thấy tỉ lệ mắc CRC cao nhất ở Australia, New Zealand, Europe, Bắc Mỹ, tỉ lệ mắc thấp nhất được tìm thấy ở Châu Phi và Trung Nam Châu Á Tỉ lệ mắc CRC ở các khu vực khác nhau về địa lý có thể là do thay đổi ở chế độ ăn uống, môi trường tiếp xúc kết hợp với

sự nhạy cảm về di truyền đã có từ trước ở từng khu vực [11]

Tình trạng kinh tế xã hội thấp cũng liên quan với việc gia tăng nguy cơ phát triển CRC, nguy cơ CRC tăng lên ở nơi tình trạng kinh tế xã hội thấp Các nguy cơ có khả năng thay đổi được như: không hoạt động thể chất, chế

độ ăn uống không khoa học, hút thuốc lá, và béo phì… chiếm một tỉ lệ đáng

kể [12] Các yếu tố khác, đặc biệt là mạng lưới y tế dự phòng CRC kém ở các nước điều kiện kinh tế thấp cũng góp phần đáng kể làm tăng tỉ lệ bị CRC

1.2.2 Nguyên nhân ung thư đại trực tràng

Ung thư đã được xác định là do biến đổi DNA trong tế bào gây ra DNA là một chất trong nhân tế bào chứa đựng các gen điều khiển chức năng

tế bào Hiện nay, hiểu biết về các biến đổi DNA làm cho tế bào bình thường chuyển thành ung thư đã rõ ràng hơn Trong DNA có những gen với chức năng điều khiển tăng trưởng tế bào, chia tách, chết tế bào, có các gen gây ung thư và gen ức chế khối u… Đáng chú ý, quá trình hình thành ung thư là do các đột biến DNA làm cho gen gây ung thư hoạt động hoặc làm bất hoạt gen

ức chế khối u Ngoài ra, sự thay đổi trong một số gen khác cũng có vai trò gây

ra CRC

1.2.2.1 Đột biến gen di truyền

Bệnh đa polyp tuyến và hội chứng Gardner: là do các đột biến di

chuyền ở gen coli gây polyp tuyến (APC), đây là một gen ức chế khối u, bình thường nó duy trì tế bào tăng trưởng trong giới hạn kiểm soát Những người

bị đột biến ở gen này, sự kìm hãm phát triển khối u trong tế bào bị “tắt”, do

đó, hình thành hàng trăm polyp ở đại tràng Theo thời gian, các đột biến gen mới tiếp theo sẽ xảy ra ở tế bào trong các polyp này và hình thành ung thư

Hội chứng Lynch: là do những biến đổi ở các gen hỗ trợ sửa chữa

DNA Đột biến một trong các gen mã hóa các enzyme sửa chữa DNA làm cho DNA bắt cặp sai, dẫn đến phát triển ung thư

Hội chứng Peutz-Jeghers: là do những biến đổi di truyền ở gen ức chế

khối u, làm chúng không hoạt động và kết quả là hình thánh các khối u

1.2.2.2 Các đột biến gen mắc phải

Một số đột biến gen xảy ra trong thời gian sống và không truyền qua các thế hệ, chúng chỉ có ở các tế bào sinh ra từ tế bào gốc bị đột biến Trong hầu hết các trường hợp bị CRC, đột biến gen mắc phải gây ra ung thư nhiều hơn so với các đột biến gen di truyền Các yếu tố nguy cơ CRC đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra các đột biến mắc phải Không có đột biến gen đơn gây ra CRC, hầu hết đột biến đầu tiên xảy ra ở gen ức chế khối u hay gen gây ung thư, dẫn đến tế bào đại trực tràng tăng sinh không kiểm soát, các đột biến tiếp theo có thể xảy ra sau đó ở các gen khác và gây ra CRC

1.2.3 Cơ chế bệnh sinh của ung thư đại trực tràng

1.2.3.1 Gen, vi môi trường và di truyền ngoại gen (epigenetic)

Các cơ chế bệnh sinh cơ bản của CRC là những vấn đề ở phạm vi rộng

trong lĩnh vực sinh học ung thư CRC là hậu quả từ tích lũy về cả biến đổi gen

và di truyền ngoại gen làm biến đổi tế bào biểu mô tuyến bình thường thành ung thư tuyến Các tế bào biểu mô tuyến có thể bị thay đổi cả cấu hình gen và ngoại gen để có được khả năng xâm lấn, di căn cơ quan xa, chủ yếu là đến

gan và phổi Tuy nhiên, cơ chế phân tử của CRC chưa được hiểu biết đầy đủ Nhiều mô hình phân tử khác nhau đã được đề xuất cho cơ chế bệnh sinh CRC Đầu tiên, mô hình Loeb khẳng định quá trình phát triển khối u được kích thích bởi sự bất ổn định về gen, tạo ra số lượng lớn đột biến ngẫu nhiên và sự chọn lọc các đột biến này Kế tiếp ngay sau đó, công trình của Nowell về vai trò sai lệch nhiễm sắc thể tạo ra khối u đã dẫn đến giả thuyết về từng kiểu gen riêng lẻ của ung thư là do các vòng chọn lọc vô tính Cả 2 giả thuyết này cùng phù hợp với giả thuyết tạo khối u nhiều bước của Fould Trong 2 thập kỷ qua, các nghiên cứu mô hình Darwin Vogelstein về sự tiến triển của u tuyến thành ung thư biểu mô tuyến, cùng với các công trình nghiên cứu về gen ung thư đại trực tràng di truyền không do polyp ở người đã cung cấp nhiều hiểu biết về cơ chế bệnh sinh CRC Những nghiên cứu này đã đưa ra bằng chứng polyp ống nhỏ và polyp tuyến hỗn hợp là các dạng tiền ung thư, chúng có thể tiến triển thành ung thư biểu mô tuyến xâm lấn Tiến bộ hơn trong lĩnh vực nghiên cứu CRC, các nhà khoa học đã chứng minh được những phân nhóm nhỏ của polyp tiền ác tính như polyp có răng cưa, rất dễ biến đổi thành CRC [13], [14] Tuy nhiên, kết quả thu được từ các mô hình biến đổi gen gây CRC chỉ đưa ra được rất ít gen bị đột biến hình thành CRC, khó khăn cho việc chứng minh sự tích lũy đột biến gen ở các trường hợp CRC lẻ tẻ Rất ít dữ liệu về giả thuyết biến đổi gen trong các mô lão hóa để giải thích cho sự gia tăng theo cấp số nhân tỷ

lệ mắc CRC tương xứng với tuổi cao Hiện nay, có nhiều giả thuyết về cơ chế phân tử gây ra CRC, những cơ chế này liên quan đến cả đột biến di truyền và biến đổi ngoại gen Ví dụ, polyp có răng cưa liên quan đến sự bất ổn trình tự lặp ngắn (MSI) trong DNA và sự gia tăng quá trình methyl hóa làm bất thường ngoại gen, cytosine và adenosine trong DNA Trong khi polyp ống nhỏ thường gặp hơn do các biến đổi ở gen ức chế khối u đồng thời với bất ổn nhiễm sắc thể khác gây ra Hơn nữa, những tiến bộ về công nghệ sinh học, giải trình tự gen đã cho thấy có hàng ngàn thay đổi phân tử trong hệ gen CRC,

nhưng chỉ có một tập hợp nhỏ những thay đổi trong số này gây ra CRC Mặc

dù tồn tại các phân nhóm cơ chế phân tử gây CRC, nhưng cho đến nay vẫn chưa thể xác định được chính xác các phân nhóm này theo kiểu mô học hay

về lâm sàng Ngược lại, các thay đổi ngoài gen, kiểu hình methyl hóa đảo CpG có nhiều đóng góp về cơ chế bệnh sinh CRC [14] Ngoài sự kiện tăng methyl hóa DNA thường xảy ra ở vùng khởi động của các gen ức chế khối u, điều tiết ngoại gen trong CRC bao gồm các biến đổi histone sau dịch mã, chủ yếu là sự acetyl hóa, methyl hóa histone, chúng đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa biểu hiện gen gây ung thư và gen ức chế khối u

Đột biến gen gây ra CRC: Giống như các loại bệnh ung thư khác, quan

điểm trước đây cho rằng CRC phát sinh từ hậu quả tích lũy các đột biến ở gen

ức chế khối u hoặc gen gây ung thư, mất chức năng cân bằng nội tại gây ra sự biến đổi tế bào bình thường thành tế bào ung thư Phân tích trình tự bộ gen CRC, người ta đã xác định có khoảng 13.000 gen đột biến trong hệ gen CRC, chỉ có khoảng 69 đột biến gen điều khiển được đề xuất là các đột biến có vai trò hình thành CRC [15] Bộ gen ung thư chứa hàng ngàn đột biến, nhưng đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa xác định được đột biết nào có vai trò quyết định hình thành ung thư (đột biến điều khiển) và đột biến nào là những hậu quả của quá trình này (đột biến kéo theo) Một số nghiên cứu phạm vi rộng về CRC đã chứng minh được phần lớn các đột biến kéo theo đều vô hại, không

có lợi thế chọn lọc Chỉ có một số đột biến điều khiển là yếu tố quan trọng gây CRC và được chọn lọc Những đột biến điều khiển này ảnh hưởng đến một loạt các chức năng tế bào từ sự tăng sinh, di cư, sự biệt hóa, độ bám dính, chết

tế bào, ổn định và sửa chữa DNA CRC có thể được phân chia theo nhóm, tùy thuộc vào loại hình bất ổn định của bộ gen mà chúng hiển thị Bất ổn nhiễm sắc thể được đặc trưng bởi tính bội không chỉnh, tăng số lượng nhiễm sắc thể hoặc mất nhiễm sắc thể Trong khi đó mất ổn định vùng vi vệ tinh của DNA được xác định bởi sự hiện diện của đột biến chèn và đột biến đứt đoạn hay

xảy ra trong các trình tự lặp lại của DNA Loạn sản các cụm ống tuyến có thể

là do đột biến gen APC, dẫn đến hoạt hóa con đường tín hiệu Wnt, đó là một

cơ chế chung cho khởi phát polyp tiến triển thành ung thư Các đột biến gen

APC kéo theo là đột biến xảy ra ở gen KRAS hoặc TP53, thúc đẩy sự phát

triển các tế bào polyp tuyến chuyển thành ung thư Quá trình thành ung thư cũng có liên quan đến các đột biến trong con đường tín hiệu yếu tố tăng trưởng chuyển dạng beta (TGFβ) Ở CRC, đột biến gen chịu trách nhiệm thụ cảm thể TGFβ loại II xảy ra khoảng 30% Ngoài ra, các đột biến gen khác

trong con đường tín hiệu TGFβ, bao gồm cả gen SMAD2, SMAD4, RUNX3 và

TSP1 cũng có vai trò hình thành CRC Đột biến gen kích hoạt các gen gây

ung thư và bất hoạt gen ức chế khối u, làm thay đổi các con đường phát tín

hiệu tế bào đều góp phần hình thành CRC Ví dụ, gen KRAS là một gen gây

ung thư, nó phát tín hiệu thông qua protein B-Raf kích hoạt con đường tín

hiệu protein kinase hoạt hoá phân bào Khoảng 55-60% CRC có các đột biến

trong gen KRAS hoặc gen B-RAF, kích hoạt con đường tín hiệu protein kinase

hoạt hoá phân bào gây tăng sinh tế bào và ức chế con đường chết tế bào theo chương trình [16]

Ít gặp hơn là đột biến các gen MSH2, MSH6, MLH1 và PMS2 có vai trò

sửa chữa ghép đôi không xứng DNA ở dòng tế bào gốc, tạo ra đột biến dịch khung và thay thế cặp base trong chuỗi lặp lại song song ngắn của DNA, gây

ra bất ổn trình tự lặp ngắn của DNA, gặp trong hội chứng ung thư đại tràng di truyền không polyp/hội chứng Lynch Ngoại trừ đột biến điểm, gần 85%

CRC được đặc trưng bởi mất đoạn nhiễm sắc thể (8p21-pter, 15q11-Q21,

17p12-13, 18q12-21) và mất dị hợp tử. Do đó, những bằng chứng này gần như đã khẳng định vai trò của đột biến gen trong tế bào CRC, đặc biệt là đột biến gen có chức năng điều tiết sự tăng sinh, di cư, biệt hóa, độ bám dính, chết tế bào và ổn định tế bào cũng như các gen sửa chữa DNA

Biến đổi di truyền ngoại gen gây CRC: Trong hai thập kỷ qua, chúng ta

đã chứng kiến sự bùng nổ về thông tin liên quan đến những thay đổi di truyền ngoại gen trong hệ gen ở nhiều tế bào ung thư bao gồm cả CRC Một số nghiên cứu phạm vi rộng đã tập trung vào miêu tả “bối cảnh di truyền ngoại gen” Năm 1980, lần đầu tiên bất thường về di truyền ngoại gen trong CRC được xác định Các cơ chế thay đổi di truyền ngoại gen có vai trò quan trọng trong hình thành ung thư bao gồm sự methyl hóa bazơ cytosine của DNA trong các dinucleotide ở CpG, những biến đổi sau dịch mã của các protein histone trung gian cho quá trình DNA cuộn vào trong nhiễm sắc thể, một quá trình điều tiết biểu hiện gen qua hình thể nhiễm sắc thể

microRNA là phân tử điều hòa di truyền ngoại gen của CRC: có một số

microRNA tăng lên trong tế bào CRC, đáng chú ý là: microRNA-31, microRNA-183, microRNA-17-5, microRNA-18a, microRNA-20a và microRNA-92 cao hơn đáng kể so với tế bào đại trực tràng bình thường Nhưng bên cạnh đó, microRNA-143 và microRNA-145 ở tế bào CRC lại thấp hơn nhiều so với tế bào đại trực tràng bình thường, củng cố thêm giả thuyết tế bào CRC biểu hiện microRNA-18a cao thường có tiên lượng xấu microRNA-18a được chứng minh là một chất gây ung thư, nó kích hoạt gen gây ung

KRAS [17]

Các microRNA ức chế khối u và microRNA gây ung thư: Đánh giá về

vai trò của microRNA, các nhà khoa học đã chứng minh microRNA-135a và microRNA-135b ảnh hưởng trực tiếp vào vùng 3' chưa được dịch mã của gen

ức chế khối u APC, trấn áp các biểu hiện của gen này và kích hoạt tín hiệu

con đường Wnt tạo ra CRC Ngược lại, microRNA-122a lại là một

microRNA ức chế khối u, nó làm tăng biểu hiện gen APC trong các dòng tế

bào ống tiêu hóa và ở các mô khác Những dữ liệu này chứng minh một cơ

chế kiểm soát hoạt động của gen APC qua trung gian microRNA và kích hoạt

con đường tín hiệu Wnt

Polyp tuyến thường là tiền thân của CRC, polyp tuyến tiến triển thành CRC là một quá trình biến đổi gen và di truyền ngoại gen qua nhiều giai đoạn Biểu hiện microRNA-21 tăng trong tế bào CRC có liên quan đến tiên lượng xấu và giảm thời gian sống ở bệnh nhân CRC, vì vậy, microRNA-21 có chức năng như một chất gây ung thư Hơn nữa, các báo cáo gần đây cho thấy biểu hiện microRNA-21 trong các u tuyến đại trực tràng cao hơn nhiều so với các

mô bình thường Như vậy, biểu hiện microRNA-21 tăng trong tế bào ở giai đoạn sớm CRC Người ta đã chứng minh rằng microRNA-21 thúc đẩy tế bào ung thư di căn và xâm lấn bằng cách làm giảm protein 4, bất hoạt con đường

chết tế bào theo chương trình và gen ức chế khối u (tensin homolog) [18]

Nhiều nghiên cứu cũng cho thấy microRNA-143 và microRNA-145 giảm đáng kể trong CRC, các locus mã hóa cho những microRNA này đều

nằm trên đoạn gen 5q23 [19] Cả microRNA-143 và microRNA-145 đóng

một vai trò quan trọng trong hoạt động ức chế khối u Gần đây người ta cũng

đã phát hiện ra vai trò ức chế khối u của microRNA-143 thông qua cơ chế tác động vào gen DNA methyltransferase 3a [20]

Điều hòa biểu hiện microRNA ở cấp độ phân tử trong tế bào CRC: Các

cơ chế phân tử chịu trách nhiệm cho việc điều tiết biểu hiện microRNA trong

tế bào ung thư người chưa rõ ràng Một nhóm các nhà nghiên cứu Nhật Bản

đã chứng minh gen ức chế khối u P53 làm tăng hoạt hóa một số microRNA,

bao gồm microRNA-16-1, microRNA-143 và microRNA-145 có vai trò ức chế sau phiên mã của gen ung thư [21] Ngoài ra, có nghiên cứu cho thấy biểu hiện của microRNA ức chế khối u cũng có thể bị bất hoạt do bị methyl hóa

Về vấn đề này, các nhà khoa học đã được chứng minh microRNA-34b, microRNA-34c, microRNA-9-1, microRNA-129-2 và microRNA-137 gắn vào trong các đảo CpG, đây là mục tiêu của sự methyl hóa quá mức ở các dòng tế bào CRC [22].

1.2.3.2 Tăng methyl hóa DNA trong ung thư đại trực tràng

Methyl hóa DNA là phản ứng cộng thêm một nhóm methyl vào vị trí 5' của cytosine dưới xúc tác của enzyme DNA methyltransferase để tạo thành 5-methyl cytosine Bình thường, hệ gen có hơn 70% cặp base cytosine của dinucleotide ở CpG bị methyl hóa, các đảo CpG nằm xung quanh vùng khởi động của gen thường không bị methyl hóa Methyl hóa DNA là điều cần thiết cho sự phát triển ở động vật có vú và có nhiệm vụ quan trọng trong quá trình

ung thư, chúng ta thường quan sát thấy giảm methyl hóa gen trong các vùng ngoài vùng khởi động và tăng methyl hóa gen ở vùng khởi động, đặc biệt là các gen ức chế khối u và gen sửa chữa DNA Tăng methyl hóa góp phần làm bất hoạt gen, làm bất ổn định bộ gen, giảm quá trình tế bào chết theo chương trình, sửa chữa DNA và kiểm soát chu trình tế bào.

Tăng mức biểu hiện các enzyme DNA methyltransferase ở tế bào ung thư người, bao gồm cả CRC so với tế bào bình thường đã được đề cập trong

methyl hóa các alen ở gen ức chế khối u nguyên bào võng mạc tạo ra đột biến gen và mất dị hợp tử (LOH) và đề xuất “giả thuyết cú hích thứ 2”, một cách thức bất hoạt gen do tăng methyl hóa các gen ở vùng khởi động [23]

Trong CRC, hầu hết việc thay đổi ngoại gen có tính chất đặc trưng, phổ biến là tăng methyl ở vùng khởi động của các gen, xảy ra trong các đảo CpG, thường xuất hiện khoảng 60% ở khu vực 5' của gen Người ta đã quan sát thấy tăng methyl hóa ở vùng khởi động của nhiều gen ức chế khối u và các gen

động enzyme DNA methyltransferase là một đặc tính của hầu hết các tế bào ung thư Ba enzyme DNA methyltransferase đã được chứng minh là chất xúc tác cho sự methyl hóa DNA trong các tế bào động vật có vú đó là: enzyme DNA methyltransferase 3a, 3b và enzyme DNA methyltransferase 1 [24]

Ở giai đoạn từ năm 1980 đến đầu năm 1990, các nhà nghiên cứu đã tìm

ra các protein gắn với nhóm methyl của CpG gây ra methyl hóa DNA và làm thay đổi biểu hiện gen Các protein này gọi là protein gắn với miền methyl CpG, có liên kết ái lực cao với methyl của CpG Protein gắn với miền methyl CpG có ba nhánh: (1) các protein có chứa vùng gắn với methyl của CpG, (2) protein ngón tay kẽm gắn với methyl-CpG, (3) các protein có miền ngón tay nhẫn (RNF) [25] Các protein có chứa vùng gắn với methyl của CpG là nhóm lớn với 11 thành viên (MeCP2, MBD1, MBD2, MBD3, MBD4, MBD5, MBD6, SETDB1, SETDB2, BAZ2A và BAZ2B) Nhóm protein ngón tay kẽm bao gồm Kaiso, ZBTB4, ZBTB38 Nhóm protein có chứa miền ngón tay nhẫn gồm UHRF1 và UHRF2 Protein chứa vùng gắn với methyl của CpG tạo

ra methyl hóa DNA có thể ngăn chặn việc gắn yếu tố phiên mã vào các vùng khởi động của gen, ức chế khởi phát phiên mã Quá trình gắn này cũng có thể làm tăng các chất ức chế vùng khởi động của gen, ức chế hoạt động các yếu tố phiên mã, từ đó ngăn chặn xâm nhập các yếu tố phiên mã đến vùng khởi động Trong số các protein chứa vùng gắn với methyl của CpG đã biết thì MeCP2, MBD1, MBD2, và MBD4 có vai trò nhiều nhất gây ra CRC

Tăng methyl hóa các gen sửa chữa DNA ghép đôi không xứng trong tế bào ung thư có thể làm cho đột biến gen nhiều hơn 100 lần so với tế bào bình thường, hậu quả trực tiếp là tế bào không có khả năng tái tạo chính xác bộ gen, thường là sai lệch vị trí trong quá trình sao chép DNA, tạo ra đột biến chèn/mất đoạn, nếu duy trì biến đổi này sẽ sinh ra MSI của DNA một dấu hiệu của kiểu hình có lỗi sao chép Các khiếm khuyết đầu tiên trong sửa chữa

ghép đôi không xứng là các đột biến gen MutL và Muts ở tế bào mần tương đồng với các đột biến gen MHL1 và MSH2, hiếm hơn là các gen MSH6,

PMS1 và PMS2 tiến triển thành polyp tuyến.Năm 2006, lần đầu tiên người ta

đã mô tả methyl hóa ở vùng khởi động của gen MSH2 do di truyền cũng có

thể gây ra hội chứng Lynch [26] Sau đó, Ligtenberg M.J và cộng sự (2009)

thấy rằng việc đứt đoạn Alu ở bộ ba nucleotic kết thúc của gen mã hóa phân

tử kết dính tế bào biểu mô (EpCAM), gây ra methyl hóa trong các tế bào mầm

và bất hoạt gen MSH2 mã hóa phân tử kết dính tế bào biểu mô [27].

Bên cạnh đó, cũng không thấy tăng methyl hóa gen MHL1 tại vùng

khởi động ở hơn một nửa số CRC có kiểu hình methyl hóa đảo CpG và ở 25% những người bị CRC có bất ổn trình tự lặp ngắn Hiện nay, tăng methyl hóa

chế khối u, cụ thể là gen TGFβ loại II và BAX là các mục tiêu của MSI trong CRC Hơn nữa, có nhiều báo cáo gen MHL1 biểu hiện quá mức đã trực tiếp kích hoạt tế bào chết theo chương trình [28] Như vậy, methyl hóa gen MHL1

ở vị trí 5' có thể ảnh hưởng đến sự tăng trưởng tế bào Shen L và cộng sự (2007) dựa vào phân tích bằng cách đánh dấu methyl hóa đã chứng minh kiểu hình methyl hóa đảo CpG trong tế bào CRC có thể được chia thành hai nhóm riêng biệt là kiểu hình methyl hóa đảo CpG1 và kiểu hình methyl hóa đảo CpG2 [29] Một nghiên cứu 97 trường hợp bị CRC nguyên phát đã chỉ ra khối

u có kiểu hình methyl hóa đảo CpG1 thường có MSI cao (80%) và có những

đột biến gen BRAF cao (53%), trong khi các khối u kiểu hình methyl hóa đảo CpG2 có những đột biến gen KRAS rất cao (92%), nhưng hiếm khi có MSI, gen BRAF hay đột biến gen TP53 [29]. Những khối u không có kiểu hình

methyl hóa đảo CpG có một tần số đột biến gen TP53 cao (71%) và một tần

số các đột biến gen KRAS trung bình (33%) [29] Sử dụng các phân tích cụm

dựa trên mô hình methyl hóa gen của ADN ở 125 bệnh nhân CRC, đã xác định được các phân nhóm methyl hóa DNA như kiểu hình methyl hóa đảo CpG cao, kiểu hình methyl hóa đảo CpG thấp và không có kiểu hình methyl

tăng methyl hóa DNA đặc hiệu với ung thư và có tỷ lệ đột biến gen BRAF cao

(61%), kiểu hình methyl hóa đảo CpG cao có nhiều gen bị methyl hóa ở đảo

CpG trong khi nhóm kiểu hình methyl hóa đảo CpG thấp có liên quan với đột

biến KRAS cao hơn (45%).

Nhìn chung, tăng methyl hóa DNA đã tác động đến con đường tín hiệu

Wnt, thụ thể tyrosine kinase, chất đồng đẳng locus thần kinh notch, gen TP53,

phosphoinositide 3-kinase, acid retinoic và tín hiệu yếu tố tăng trưởng giống insulin (IGF), cũng như con đường tín hiệu khác điều chỉnh chu trình tế bào, sao chép, sửa chữa, ổn định DNA, chết tế bào theo chương trình, độ bám dính, hình thành mạch, xâm lấn và di căn Vì vậy, giống như các đột biến gen, bất hoạt gen qua trung gian methyl hóa DNA cũng nhắm đến nhiều con đường truyền tín hiệu trực tiếp ở tế bào tham gia hình thành CRC [30]

1.2.3.3 Giảm methyl hóa DNA trong tế bào CRC

Như đã thảo luận ở trên, tăng methyl hóa DNA thường kết hợp với bất hoạt phiên mã các gen ức chế khối u trong CRC Tuy nhiên, giảm methyl hóa DNA cũng đóng một vai trò quan trọng trong cơ chế phân tử hình thành CRC,

có thể giảm methyl làm mất ổn định hệ gen Một ví dụ cổ điển của giảm methyl hóa hình thành CRC là yếu tố nhân kích thước dài rải rác 1 (LINE-1) Các yếu tố này chiếm khoảng 17% bộ gen người, do đó, tình trạng methyl hóa

nhiên, trong các tế bào bình thường, yếu tố LINE-1 thường được methyl hóa một cách khó khăn, điều này quan trọng cho việc ức chế hoạt động gen nhảy

và để duy trì sự ổn định của bộ gen Trong mối liên quan với các gen gây ung thư, các vị trí CpG trong những phần lặp lại của DNA có xu hướng bị

có ý kiến cho rằng CRC khởi phát sớm là do yếu tố di truyền, nhưng chỉ đại diện cho 15-20% trường hợp CRC, vẫn còn 75-80% trường hợp CRC khởi phát sớm có liên quan đến giảm methyl hóa yếu tố LINE-1 Mức độ methyl hóa yếu tố LINE-1 là rất khác nhau giữa các loại ung thư đại trực tràng và có liên quan với tiên lượng xấu

Một trong những thay đổi di truyền ngoại gen được công nhận đầu tiên gây ra CRC là giảm từ từ đến toàn bộ 5-methyl cytosine (giảm methyl hóa toàn bộ DNA) Quá trình này phụ thuộc vào tuổi và là giai đoạn sớm trong quá trình hình thành CRC đã được chứng minh bằng thực nghiệm Giảm methyl hóa tạo ra các tế bào ung thư với bắt đầu là một kiểu hình gây đột biến bằng cách làm mất ổn định kiểu nhân và thúc đẩy mất dị hợp tử (LOH) Giảm methyl hóa toàn bộ DNA xảy ra chủ yếu ở các dinucleotide tại CpG trong các trình tự lặp lại (trình tự lặp lại satellite và yếu tố LINE-1, các bản sao đoạn DNA và các yếu tố retrovirus nội sinh), trình tự đơn nhất bao gồm cả gen gây ung thư và loci ghi nhớ, ít gặp hơn là ở trình tự bảo tồn cao xung quanh các đảo CpG, được gọi là các trụ đảo CpG Ngoài ra, giảm methyl hóa có thể làm kích hoạt gen gây ung thư, giảm methyl hóa DNA gây ra bất ổn định nhiễm sắc thể

LINE giữa các phân nhóm CRC khác nhau Dữ liệu thống kê về thời gian sống của bệnh nhân CRC cho thấy mức độ methyl hóa yếu tố LINE (được xác định bởi kỹ thuật giải trình tự pyrosequencing) ảnh hưởng đến kết quả lâm sàng và tiên lượng bệnh nhân [31] Cả hai kiểu hình methyl hóa đảo CpG cao

và bất ổn trình tự lặp ngắn cao của DNA ở CRC có tương quan nghịch đảo với methyl hóa yếu tố LINE-1, trong khi ở các khối u có bất ổn trình tự lặp ngắn của DNA không cao có tương quan thuận với sự giảm methyl hóa yếu tố LINE-1 Các nhà khoa học đã tìm thấy trong các tế bào CRC có kiểu hình methyl hóa yếu tố LINE-1 thấp thì càng tăng tính chất ác tính [32] Hơn nữa, Ogino và cộng sự (2013) đã chỉ ra những người có tiền sử gia đình bị CRC thì

có nguy cơ bị CRC cao với methyl hóa mức thấp yếu tố LINE-1 [33] Những nghiên cứu này đã thiết lập một mối liên quan vững chắc giữa sự giảm methyl hóa DNA và phát triển CRC

1.2.3.3 Thay đổi Histone trong tế bào CRC

Ngoài sự bất hoạt phiên mã các gen do methyl hóa DNA, những thay đổi liên kết cộng hóa trị ở đuôi histone sau dịch mã cũng là một cơ chế biến đổi ngoại gen quan trọng khác điều tiết cấu trúc nhiễm sắc thể và biểu hiện gen ung thư người.

Thể nhân là đơn vị cơ bản của nhiễm sắc thể, nó bao gồm một octamer tạo bởi bốn histone lõi (H3, H4, H2A, H2B) xung quanh có 147 cặp base của DNA phủ bên ngoài, lõi histone chủ yếu là hình cầu ngoại trừ “các đuôi” N- tận của chúng Đuôi N-tận của histone có sự khác nhau về cấu hình Có ít nhất tám loại thay đổi histone, bao gồm acetyl hóa, methyl hóa, phosphoryl hóa, ubiquityl hóa, sumoyl hóa, ADP-ribosyl hóa, đồng phân proline hóa và citrulline hóa [34] Có giả thuyết cho là sự kết hợp của những thay đổi này tạo thành cái gọi là "mã hóa histone" để xác định hình thái nhiễm sắc thể và các mức độ biểu hiện gen Trong 8 thay đổi histone này, acetyl hóa và methyl hóa

là loại phổ biến nhất và liên quan đến cơ chế bệnh sinh CRC

lysine tại "đuôi" histone và được kiểm soát bởi các enzym histone acetyltransferase và histone deacetylase, chúng hoạt động lần lượt như những chất đồng hoạt hóa phiên mã hoặc đồng ức chế phiên mã Trong các thay đổi histone đã biết, acetyl hóa histone là thay đổi làm biểu hiện nhiễm sắc thể tiềm năng nhất vì nó trung hòa điện tích cơ bản của lysine Histone acetyltransferase được chia thành ba họ chính: một là general control nonderepressible-5-related N-acetyltransferase (GNAT); hai là họ MYST gồm bốn thành viên MOZ, Ybf2 (Sas3), Sas2, và Tip60; ba là họ p300 và cAMP gắn với protein (CBP) Hầu hết các vị trí acetyl hóa đặc trưng bởi thay đổi trong đuôi N- tận của histone Gần đây, người ta đã tìm thấy một lysine trong

của DNA trong thể nhân, vì vậy nó là ở một vị trí đặc biệt cho acetyl hóa

histone Protein SPT10 của nấm men có thể làm trung gian acetyl hóa vị trí K56 của lõi H3 tại các các vùng khởi động của histone mà histone RTT109 acetyltransferase xúc tác cho quá trình này, điều chỉnh biểu hiện gen [34]

Có ba họ enzyme histone deacetylase khác nhau là: lớp I, lớp II và lớp III [34] Chúng tham gia vào nhiều con đường tín hiệu và có mặt trong rất nhiều phức chất ức chế nhiễm sắc thể Nói chung, những enzyme này không đặc hiệu cho một nhóm acetyl cụ thể Histone deacetylase là những enzyme phổ biến nhất trong số các enzyme thay đổi histone, chúng có vai trò quan trọng hình thành CRC Một nghiên cứu cho thấy Histone deacetylase tăng với 36,4% histone deacetylase lớp I, 57,9% histone deacetylase lớp II và 72,9% histone deacetylase lớp III ở các mẫu xét nghiệm của CRC, biểu hiện histone deacetylase cao đã được chứng minh làm giảm thời gian sống của bệnh nhân

thấy ở 81,9% ung thư biểu mô đại trực tràng, 63,1% u tuyến đại trực tràng và 53,1% của các mô bình thường Biểu hiện histone deacetylase lớp II quá mức

đi kèm với giảm acetyl hóa histone tại H4K12 và H3K18 thấy trong u tuyến tiến triển thành ung thư biểu mô [36] Trong một nghiên cứu 485 trường hợp CRC cho thấy histone deacetylase lớp III, sirtuina 1 (SIRT1) được biểu hiện quá mức trong 37% CRC kết hợp với các khối u có kiểu hình methyl hóa đảo

hồi hoạt động các gen bị bất hoạt phiên mã, đó một phương pháp trị liệu có thể thực hiện được nhằm đảo ngược thay đổi ngoại gen do quá trình bất hoạt của nhiều gen [37]

Methyl hóa histone là một thay đổi quan trọng ở các histone sau dịch

mã, hiện tượng này xảy ra cả ở phần lysine và arginine còn lại ở đuôi N- tận của histone Giống như acetyl hóa histone, methyl hóa histone cũng được đánh giá là một quá trình thuận nghịch Cân bằng nội tại của nó nhờ hai nhóm enzyme đối kháng là histone methyltransferase và histone demethylase, chúng

lần lượt lắp ráp hoặc gỡ bỏ các vị trí methyl hóa đặc hiệu ở histone Đến nay,

đã xác định được hơn hai mươi enzyme lysine và arginine histone methyltransferase Các enzyme histone methyltransferase có thể hoạt động một mình hoặc phối hợp với nhau xúc tác cho phản ứng methyl hóa histone ở các vị trí đặc hiệu Ví dụ, methyl hóa vị trí lysine 4 ở histone H3 (H3K4) là do enzyme su(var) 3-9, enhancer-of-zeste, trithorax 1 (SET1) và mixed-lineage leukemia (MLL) [38] Đối với histone H3, người ta đã quan sát thấy methyl hóa ở nhiều vị trí lysine, bao gồm H3K4, K9, K27, K36, K79, R2, K20, K5, R3, H2A.Z, có thể methyl hóa một đến 3 lysine cùng lúc và tạo ra bốn trạng thái methyl hóa: không methyl hóa, mono methyl hóa, dimethyl hóa và

biệt trong hệ gen ở động vật có vú [38] Trimethyl hóa lysine 4 ở histone H3 (H3K4me3) liên quan với hoạt hóa phiên mã, người ta quan sát thấy các vị trí của gen bắt đầu phiên mã được bộc lộ ở mức cao nhất Hai vị trí methyl hóa khác trên histones H3 là H3K36 và H3K79 cũng có liên quan đến sự hoạt hóa phiên mã Ngược lại, trimethyl hóa histone H3 ở vị trí H3K27 thường làm bất hoạt gen, đặc biệt là ức chế không mong muốn các chương trình biệt hóa xác định nòi giống Hai vị trí methyl hóa lysine khác cũng ức chế phiên mã là H3K9 và H4K20 [38]

Có được cấu hình methyl hóa histone phù hợp không chỉ quan trọng đối với sự phát triển và sự biệt hóa bình thường ở tế bào, mà còn liên quan mật thiết với việc hình thành và phát triển của khối u Ví dụ, histone 3 lysine 79

thuộc vào con đường tín hiệu Wnt trong tế bào CRC Các protein tăng cường

cho gen homolog 2 (EZH2) thuộc nhóm protein polycomb cũng có chức năng

như histone methyltransferase, chúng thường xuyên được biểu hiện quá mức

gen ức chế khối u, bao gồm INK4B-ARF-INK4a, E-cadherin, P57 KIP2, p2,

BRCA1 và β2 adrenergic làm cho tế bào biến đổi thành ung thư [39] lineage leukemia 2 là một gen đột biến được tìm thấy đầu tiên trong tế bào u

Mixed-lympho B lớn, nó mã hóa cho protein mixed-lineage leukemia 2, tăng mức

biểu hiện gen mixed-lineage leukemia 2 thường thấy trong các dòng tế bào

ung thư biểu mô đại tràng biệt hóa kém và dòng tế bào ung thư biểu mô đại tràng xâm lấn so với biểu mô đại tràng bình thường bên cạnh Protein mixed-

các dòng tế bào u đại tràng có khả năng xâm lấn cao, sự thay đổi phân bổ các cấu trúc dưới tế bào và quá trình thủy phân protein mixed-lineage leukemia 2 nhiều hơn các dòng tế bào bình thường hay tế bào khối u ít xâm lấn Như vậy, thay đổi bất thường về sắp xếp cũng như quá trình thủy phân protein mixed-lineage leukemia 2 có thể liên quan đến các gen tạo ra khối u ở đại tràng,

mixed-lineage leukemia 2 qua trung gian các hoạt động methyl hóa histone

làm gián đoạn lần lượt tín hiệu gen ở phần cuối DNA, liên quan đến chu trình

3-9 (SUV39H1) là một enzyme histone methyltransferase xúc tác phản ứng

methyl hóa histone 3 ở vị trí H3K9 quanh thể trung tâm của dị nhiễm sắc chất Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy tăng mức độ biểu hiện của chất ức chế gen

homolog 1 dạng khảm 3-9 cótrong 54/219 mẫu xét nghiệm ở bệnh nhân CRC Hơn nữa, cũng có tương quan đáng kể giữa biểu hiện mRNA mã hóa protein

CRC, cho thấy mối liên quan giữa methyl hóa histone H3 ở vị trí H3K9 và hình thành tế bào CRC Nhìn chung, các nghiên cứu đã chứng minh rằng thay đổi biểu hiện và chức năng của enzyme histone methyltransferase là đặc trưng của bệnh ung thư, bao gồm cả CRC [40]

1.3 Liệu pháp virus vaccine sởi và quai bị điều trị ung thư đại trực

tràng người

1.3.1 Sinh học virus sởi và quai bị

Virus sởi và quai bị là các virus thuộc thành viên của họ Paramyxoviridae (hình 1.1), có đường kính khoảng 100-300 nm, với một lõi nucleocapsid xoắn chứa sợi RNA đơn (-) Hai protein màng của virus: protein fusion (F) chịu trách nhiệm cho sự hợp nhất màng của virus với màng tế bào chủ, tạo điều kiện cho virus xâm nhập vào bên trong tế bào và huyết tán; protein hemagglutinin (H) hay hemagglutinin neuraminidase (HN) chịu trách nhiệm việc virus xâm nhập vào tế bào Kháng thể kháng các protein này có thể làm giảm nhiễm trùng virus Protein khác bao gồm các protein mitrix (M) liên kết các vỏ với lõi plasmid ribonucleo cùng với protein hợp nhất fusion và protein hemagglutinin hay hemagglutinin neuraminidase tạo nên cấu trúc của vỏ virus Nucleoprotein (N) cùng với Phosphoprotein (P) và protein Large (L) tạo nên ribonucleocapsid chứa đựng genome ARN của virus (hình 1.1) [41]

Virus sởi và quai bị xâm nhập vào tế bào bằng cách gắn protein bám dính của chúng (protein H, HN) vào thụ cảm thể đặc hiệu trên bề mặt tế bào

Vỏ của chúng có thể hòa hợp trực tiếp với màng tế bào dưới sự hỗ trợ của protein F, quá trình này được kích hoạt bởi glycoprotein bề mặt tế bào có chứa acid sialic, hoặc virus có thể xâm nhập vào các tế bào thông qua các con đường nội nhập bào cùng với sự hợp nhất màng xảy ra trong điều kiện toan hóa bên trong endosome Kết quả là các nucleocapsid chứa gen của virus được giải phóng vào bào tương nơi mà diễn ra quá trình virus nhân lên [41]

Nhờ có enzyme RNA polymerase, các virus này sao chép sợi RNA thành mRNA, sau đó được dịch mã thành các protein cấu trúc và phi cấu trúc

Sự phiên mã bắt đầu từ vùng khởi động đơn nằm ở đầu 3' của bộ gen và sau

đó có thể chấm dứt trong các khu vực đã được định rõ giữa các gen của virus hoặc theo xuôi chiều bộ gen Phương thức phiên mã này chịu trách nhiệm về

sự phân cực các sản phẩm, trong đó các gen gần với đầu 3' của bộ gen nhất được thể hiện nhiều hơn so với các bản sao ở vị trí xa Cơ chế này là một cách đơn giản và hiệu quả để điều chỉnh mức độ phiên mã, tạo ra sự cân bằng cần thiết cho sản phẩm virus Nồng độ sản phẩm nucleoprotein quyết định thời gian mà tại đó RNA polymerase chuyển từ phiên mã gen sang sao chép gen

Sự nhân lên của virus liên quan đến việc tổng hợp các sợi RNA (+) có độ dài đầy đủ, sau đó được sao chép thành các sợi RNA (-) thế hệ con cháu (hình 1.1) Các hạt virus trưởng thành lồi ra ngoài màng tế bào rồi sau đó thoát ra ngoài Chúng có thể lây nhiễm sang các tế bào khác và bắt đầu chu kỳ sống mới Một con đường khác đối với lây truyền virus là sự hợp nhất các tế bào bị nhiễm virus với các tế bào lân cận và hình thành các hợp bào Hợp bào tạo điều kiện cho virus có khả năng lây nhiễm và giết chết hàng chục tế bào mà không cần phải thoát ra bên ngoài tế bào [41]

Hình 1.1 Gia đình Paramyxoviridae MeV thuộc chi Morbillivirus; MuV thuộc chi Rubulavirus

* Nguồn: theo Matveeva O.V và cộng sự (2015) [41]

Tổ chức bộ gen virus

Chuỗi RNA (-)

Các sảm phẩm protein khác nhau

1.3.2 Virus vaccine sởi và quai bị lây nhiễm đặc hiệu tế bào ung thư đại trực tràng

1.3.2.1 Tế bào ung thư đại trực tràng có các thụ cảm thể đặc hiệu với virus vaccine sởi và quai bị

MuV chủng Urabe sử dụng các sialoglycoprotein có chứa acid sialic

lọc vào tế bào CRC có nhiều sialoglycoprotein trên bề mặt và hầu như không lây nhiễm các tế bào bình thường Do đó, MuV ly giải có tính chọn lọc các tế bào u CRC nguyên phát và cả u CRC di căn [42]

MeV chủng Edmonston sử dụng các thụ cảm thể đặc hiệu CD46, đó là một yếu tố điều hòa hoạt hóa bổ thể có ở bề mặt tất cả các tế bào có nhân của người, nhưng thường biểu hiện quá mức ở một số dòng tế bào ung thư bao gồm cả CRC MeV lây nhiễm và giết chết các tế bào ung thư biểu hiện nhiều thụ cảm thể này nhưng lại ít ảnh hưởng đối với tế bào bình thường Gần đây, Nectin-4 cũng được xác định là thụ cảm thể đặc hiệu của MeV [43] Đây là một thành viên các thụ cảm thể bám dính của liên họ globulin miễn dịch nằm

ở vị trí mà các tế bào biểu mô dính với nhau trong đó có cả tế bào CRC Nectin-4 có thể được coi là một marker của tế bào khối u vú, ung thư phổi, ung thư buồng trứng và CRC

1.3.2.2 Virus vaccine sởi và quai bị ly giải tế bào ung thư đại trực tràng thông qua protease đặc hiệu

Tính đặc hiệu của các MeV, MuV đối với tế bào CRC còn thông qua các protease có ở tế bào CRC Chu trình nhân lên của MuV, MeV đòi hỏi phải

có các protease phân cắt glycoprotein của virus, tạo điều kiện để virus xâm nhập có hiệu quả vào tế bào (hình 1.2) Các protease này được biểu hiện nhiều

ở các tế bào ung thư, đại diện là các matrix metalloproteinase, những phân tử này là các endopeptidase, được biểu hiện quá mức ở hầu hết các tế bào ung thư người bao gồm cả CRC [44], [45] Người ta vẫn chưa rõ liệu những

protease này có thể hoạt hóa virus chủng hoang dại của MeV và MuV hay không Tuy nhiên, MeV chủng Edmonston và MuV chủng Urabe đã biến đổi gen đều có tính chọn lọc với các tế bào ung thư người mà biểu hiện nhiều

matrix metalloproteinase

Hình 1.2 MeV, MuV lây nhiễm đặc hiệu tế bào CRC

* Nguồn: theo Matveeva O.V và cộng sự (2015) [45]

1.3.2.3 Virus vaccine sởi và quai bị tận dụng các khiếm khuyết gen ở tế

bào ung thư đại trực tràng

Tính đặc hiệu của MeV, MuV còn có liên quan đến biến đổi di truyền đặc biệt trong tế bào ung thư Các khiếm khuyết di truyền này làm cho các tế bào ung thư dễ bị nhiễm virus và tạo điều kiện cho virus nhân lên tốt hơn mà hầu như không có ở tế bào bình thường (hình 1.2)

Do có biến đổi di truyền đặc biệt, các tế bào khối u phát triển nhiều chiến lược để tránh sự phát hiện và tiêu diệt của hệ thống miễn dịch Trong số

đó, đáng chú ý là khả năng thu hút các tế bào ức chế miễn dịch như tế bào lympho T điều hòa (tế bào Treg) và đại thực bào M2 Các tế bào này làm giảm