“我們?cè)趪?guó)際上首創(chuàng)了全新的顱內(nèi)注射方式,讓溶瘤病毒療法在治療腦部腫瘤疾病方面更具便利性。”首都醫(yī)科大學(xué)三博腦科醫(yī)院副院長(zhǎng)張宏偉教授在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí),詳細(xì)解讀了團(tuán)隊(duì)與合作者近日在《自然·通訊》上發(fā)表的一項(xiàng)新成果。該研究首次展示了新型溶瘤病毒(Ad-TD-nsIL12)治療兒童彌漫內(nèi)生型橋腦膠質(zhì)瘤(DIPG)的安全性與有效性。
手術(shù)切除、化療、放療被稱為腫瘤治療的“三板斧”,但傳統(tǒng)療法往往伴隨嚴(yán)重副作用,且難以徹底清除腫瘤細(xì)胞。而溶瘤病毒療法則是利用病毒實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的精準(zhǔn)攻擊,抑制腫瘤生長(zhǎng),副作用相對(duì)較小。
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,溶瘤病毒療法正在成為有望臨床“破繭”的具有顛覆性的新興腫瘤治療策略之一。
可實(shí)現(xiàn)多重殺傷且不易耐藥
“顧名思義,溶瘤病毒是一類能夠選擇性感染并破壞腫瘤細(xì)胞的病毒。”張宏偉解釋,從具體的機(jī)制上說(shuō),它是免疫治療的一種。因?yàn)椋粌H能破壞腫瘤細(xì)胞,還能夠引導(dǎo)身體內(nèi)的免疫系統(tǒng)發(fā)揮作用,對(duì)腫瘤細(xì)胞展開攻勢(shì)。
為什么人們會(huì)想到用病毒來(lái)攻擊腫瘤細(xì)胞呢?張宏偉說(shuō),溶瘤病毒是臨床醫(yī)生在工作實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的。有醫(yī)生發(fā)現(xiàn),有的腫瘤患者在被某些病毒感染后,腫瘤意外地縮小了,因此猜測(cè)病毒可能對(duì)腫瘤治療有效,并開始進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。
現(xiàn)代的溶瘤病毒療法,并非簡(jiǎn)單利用野生病毒,而是基于基因工程技術(shù),對(duì)病毒進(jìn)行精心改造和“武裝”,以使其實(shí)現(xiàn)“雙重特異性”。
基因改造可以使病毒特異性地在腫瘤細(xì)胞內(nèi)部復(fù)制增殖,而對(duì)正常細(xì)胞秋毫無(wú)犯。這通常是利用腫瘤細(xì)胞特有的信號(hào)通路來(lái)實(shí)現(xiàn),如腫瘤細(xì)胞特有的抑癌蛋白信號(hào)通路的缺失,讓某些病毒得以在其細(xì)胞內(nèi)復(fù)制。此外,改造還會(huì)賦予病毒產(chǎn)生“溶瘤”效應(yīng)的能力,即導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞裂解死亡,并釋放出大量的腫瘤抗原和新生病毒顆粒,向機(jī)體免疫系統(tǒng)“拉響警報(bào)”,招募大量免疫細(xì)胞前來(lái)圍剿腫瘤細(xì)胞。
“如果病毒沒(méi)有經(jīng)過(guò)這些改造,不僅會(huì)導(dǎo)致身體感染,而且腫瘤細(xì)胞殺滅效果差、成本收益比極低。通過(guò)對(duì)病毒基因進(jìn)行優(yōu)化改造,豐富病毒基因的功能元件,可以在保留其激發(fā)免疫反應(yīng)能力的同時(shí)減少其對(duì)身體的危害。”張宏偉說(shuō)。
業(yè)內(nèi)認(rèn)為,溶瘤病毒療法具有多重殺傷機(jī)制,不易耐藥。與傳統(tǒng)靶向藥針對(duì)單一靶點(diǎn)不同,溶瘤病毒通過(guò)直接裂解和激活免疫雙重途徑攻擊腫瘤細(xì)胞。腫瘤細(xì)胞很難同時(shí)對(duì)所有機(jī)制產(chǎn)生耐藥,這就降低了治療失效的風(fēng)險(xiǎn)。
為病毒基因做“加減法”
此次刊發(fā)論文中用到的溶瘤病毒經(jīng)過(guò)了巧妙的設(shè)計(jì)。它以人5型腺病毒(Ad5)為基礎(chǔ)進(jìn)行改造,由英國(guó)瑪麗女王倫敦大學(xué)醫(yī)學(xué)院腫瘤細(xì)胞與基因治療首席科學(xué)家王堯河教授團(tuán)隊(duì)完成。
這是目前最理想的溶瘤病毒之一。王堯河介紹,團(tuán)隊(duì)通過(guò)大量試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),刪除病毒E1A-CR2基因片段,不僅有利于病毒在腫瘤細(xì)胞中復(fù)制,提高靶向性,而且減少了對(duì)正常細(xì)胞的毒性;刪除E1B-19K基因片段,有利于增強(qiáng)病毒殺傷腫瘤細(xì)胞的能力;而刪除E3-gp19K基因片段,則有利于幫助患者加強(qiáng)腫瘤特異性抗原的呈遞(免疫系統(tǒng)間不同細(xì)胞的信息傳遞),從而增強(qiáng)抗腫瘤效果。3個(gè)關(guān)鍵基因片段的刪除可以形象地理解為,去除病毒“匪氣”,提升其“戰(zhàn)斗力”,激活抗腫瘤“信號(hào)站”。
更為巧妙的是,團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)時(shí)不光為病毒做了“減法”,還做了“加法”。通過(guò)引入非分泌性白介素12(IL-12)基因,病毒進(jìn)入體內(nèi)時(shí)不僅能使血液中的IL-12保持正常水平,起到促進(jìn)全身免疫系統(tǒng)抗腫瘤的效果,而且還避免了血液中IL-12濃度過(guò)高帶來(lái)的副作用。
大量細(xì)胞試驗(yàn)和動(dòng)物試驗(yàn)充分印證了基因改造的效果,此次研究開展的臨床試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了溶瘤病毒Ad-TD-nsIL12的安全性。
加速溶瘤病毒臨床轉(zhuǎn)化步伐
在國(guó)際上,經(jīng)過(guò)改造的溶瘤病毒正在成為對(duì)付疑難雜癥的利器。
去年,CG Oncology公司公布的其溶瘤病毒療法3期臨床試驗(yàn)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)顯示,溶瘤病毒單藥治療后,110名患者中有82名患者獲得了完全緩解,即腫瘤完全消失。
Clinicaltrial統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,全球范圍內(nèi)目前共有超過(guò)200項(xiàng)溶瘤病毒相關(guān)臨床試驗(yàn),其中有一半來(lái)自中國(guó),并且有不少已推進(jìn)到臨床中后期。
今年3月,《自然》雜志刊登了我國(guó)浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院梁廷波團(tuán)隊(duì)針對(duì)復(fù)發(fā)難治性肝癌的溶瘤病毒治療成果。該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)了一種攜帶多免疫刺激因子的新型溶瘤病毒VG161,助力患者中位總生存期從原來(lái)的9.4個(gè)月延長(zhǎng)到17.3個(gè)月。
如何加速溶瘤病毒療法的臨床轉(zhuǎn)化步伐?張宏偉認(rèn)為,仍需加強(qiáng)基礎(chǔ)研究與臨床研究的協(xié)同合作,并推動(dòng)兩者的銜接轉(zhuǎn)化;可進(jìn)一步發(fā)揮學(xué)術(shù)協(xié)會(huì)的作用,加強(qiáng)生命科學(xué)領(lǐng)域的理論研究者與研究型醫(yī)生的溝通與合作,共同探索包括溶瘤病毒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、聯(lián)合療法方案設(shè)計(jì)、診療方案優(yōu)化等在內(nèi)的關(guān)鍵路徑,為溶瘤病毒療法走進(jìn)臨床提供堅(jiān)實(shí)的循證研究與數(shù)據(jù)支撐。
未來(lái),張宏偉團(tuán)隊(duì)將基于已有的診療效果分別開展溶瘤病毒療法與手術(shù)、放化療、抗體藥物治療等不同方法的聯(lián)合治療驗(yàn)證。他告訴記者,惡性腫瘤有強(qiáng)異質(zhì)性,需要多靶點(diǎn)“攻擊”,因此沒(méi)有一種方法是一勞永逸的,醫(yī)生需要整合多個(gè)創(chuàng)新治療手段,在延長(zhǎng)患者生存期的同時(shí),保證其有質(zhì)量地生存。(記者 張佳星)