來源:科技日報
2020-04-16 10:36:04
溶瘤病毒能對腫瘤細胞進行定向“溶解”,已成為腫瘤免疫療法中重要的一員。近日,我科學(xué)家成功構(gòu)建加強版溶瘤病毒,相關(guān)療法已獲批進入臨床試驗。
癌癥是嚴重影響人類健康、威脅人類生命的主要疾病之一。傳統(tǒng)癌癥治療采用的化療、放療存在“殺敵一百,自損三千”的痛點,給癌癥患者帶來明顯的毒副作用。時下,靶向治療和以PD-1/PD-L1抗體為代表的免疫療法等,具有一定療效,但遠未能滿足臨床需求。
溶瘤病毒能對腫瘤細胞進行定向“溶解”,已成為腫瘤免疫療法中重要的一員,但其療效易受腫瘤免疫抑制性微環(huán)境的限制。為此,我國科學(xué)家研制出新一代腫瘤免疫治療藥物——注射用重組人PD-1抗體單純皰疹病毒。該抗腫瘤新藥目前已通過國家藥監(jiān)局的臨床試驗審批,正在開展I期臨床試驗。
領(lǐng)導(dǎo)該項目研究的廈門大學(xué)夏寧邵課題組近日在國際期刊《癌癥免疫學(xué)研究》上發(fā)表論文稱,他們構(gòu)建了加強版溶瘤病毒,可通過直接“溶解”腫瘤細胞,并激活機體免疫系統(tǒng)來“追殺”腫瘤細胞,從而提高癌癥治療效果。被“迷惑”的免疫系統(tǒng)不再起作用
當(dāng)前,癌癥是全球致死率較高的主要疾病之一,并且發(fā)病率和死亡率仍不斷增高,呈現(xiàn)上升態(tài)勢。據(jù)統(tǒng)計,2018年全球惡性腫瘤新發(fā)病例約1808萬例,死亡病例約956萬例,中國分別約占23.7%和30%。
癌細胞由“黑化”的正常細胞衍生而來,它能無限增殖并破壞正常的組織。而人體免疫系統(tǒng)就像一支精密的“警察部隊”,24小時晝夜不停地保護著人體的健康,并像雷達一樣時刻監(jiān)視著是否有癌細胞出現(xiàn)。因此,利用身體的免疫系統(tǒng)來對抗癌癥,成為目前最有潛力的治療方式之一。
然而,這支“警察部隊”目前還不能完全自主地將癌細胞“斬草除根”:當(dāng)免疫系統(tǒng)監(jiān)測到癌細胞出現(xiàn)時,會提取“犯罪嫌疑人”癌細胞的特征,也就是腫瘤相關(guān)抗原,并派出“王牌軍”T細胞進行圍剿。一旦T細胞動手,癌細胞便會亮出“偽裝的好人卡”——PD-L1蛋白,通過“迷惑大法”,成功逃脫。
原來,狡猾的癌細胞早就發(fā)現(xiàn)了T細胞的“軟肋”。T細胞表面有個蛋白叫做PD-1,當(dāng)它遇上癌細胞表面的PD-L1蛋白后,T細胞不但會認為癌細胞是“好人”,還會進入“待機”狀態(tài),不能正常地開展對癌細胞的識別與清除。
既然免疫系統(tǒng)“自帶的殺毒軟件”起不了作用,科學(xué)家們便把目光投向了“外援”。在此背景下,具有廣譜、高效和副作用小等優(yōu)點的溶瘤病毒療法,逐漸進入人們的視野,并成為腫瘤治療研究領(lǐng)域的新熱點。
揭開癌細胞自我偽裝的“面具”
溶瘤病毒是一類通過天然的或經(jīng)過基因工程技術(shù)改造的,具有溶瘤活性的病毒;而溶瘤病毒療法是一種利用溶瘤病毒對腫瘤細胞進行特異性殺傷,釋放腫瘤相關(guān)抗原激活機體產(chǎn)生抗腫瘤免疫應(yīng)答的免疫治療方法。
一個“好”的溶瘤病毒,能夠高效“溶解”癌細胞,而幾乎不傷害正常細胞。不但如此,溶瘤病毒還會誘導(dǎo)腫瘤細胞釋放更多的細胞因子,“號召”更多的T細胞參與到抗腫瘤的戰(zhàn)斗中,提高腫瘤治療功效。
上世紀90年代,分子病毒學(xué)和基因工程技術(shù)的快速發(fā)展使得病毒基因的改造成為可能。目前為止,全球共有3款溶瘤病毒產(chǎn)品獲批上市用于腫瘤治療,包括皰疹病毒、腸道病毒、牛痘病毒在內(nèi)的十多種病毒被開發(fā)成溶瘤病毒藥物并進入臨床試驗。眾多國內(nèi)外藥企都競相開展溶瘤病毒腫瘤免疫療法研究,并積極探索溶瘤病毒腫瘤免疫組合療法的應(yīng)用潛能。
“盡管溶瘤病毒療法在臨床治療和實驗研究中展現(xiàn)出一定的腫瘤治療效果,但其療效很大程度受到腫瘤免疫抑制性微環(huán)境的限制。”研究人員說。原來,溶瘤病毒在感染腫瘤細胞和殺傷腫瘤細胞的過程中,會觸發(fā)免疫系統(tǒng)的抗病毒反應(yīng),導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境里的干擾素水平升高。而這種變化會導(dǎo)致癌細胞變得“警覺”起來,在其表面產(chǎn)生更多的PD-L1蛋白——能夠與T細胞表面的PD-1蛋白特異性結(jié)合,從而抑制T細胞的活化和增殖。進入“待機”狀態(tài)的T細胞,無法發(fā)揮識別并清除癌細胞的正常功能,溶瘤病毒療效自然大打折扣。
“如果不拆散PD-1和PD-L1,T細胞便很難完全‘清剿’癌細胞。”研究人員告訴記者。找到了問題的關(guān)鍵,他們創(chuàng)造性地改造了溶瘤病毒——讓溶瘤病毒整合PD-1抗體基因。這樣,當(dāng)加強版溶瘤病毒在癌細胞內(nèi)復(fù)制時,PD-1抗體也會同時產(chǎn)生。
所謂PD-1抗體,就是一種能夠和PD-1蛋白特異性結(jié)合的蛋白質(zhì)。研究人員表示,PD-1抗體與T細胞上的PD-1結(jié)合,讓癌細胞PD-L1不能與T細胞上的PD-1結(jié)合,從而揭開了癌細胞偽裝的“面具”,T細胞也就不會“待機”,能夠和加強版溶瘤病毒并肩開展對癌細胞的識別與清除。
而“看似聰明”的癌細胞可能到死也不會明白:是自己提供場所復(fù)制溶瘤病毒,以攻擊更多的癌細胞;也是自己產(chǎn)生了PD-1抗體,讓偽裝的“好人卡”失效。最終,作繭自縛,自己“殺”死了自己!
攜手免疫系統(tǒng)“圍剿”癌細胞
加強版溶瘤病毒,是否真的如理論預(yù)計的那么安全有效呢?對此,研究團隊基于細胞模型和動物模型,開展了大量的研究實驗,并取得了更為全面的認識。
研究團隊在小鼠實驗中發(fā)現(xiàn),加強版溶瘤病毒比普通版溶瘤病毒,有更好的腫瘤治療效果,它既有PD-1抗體治療的優(yōu)勢,又有溶瘤病毒療法的長處,還能彌補這兩種療法單用時的不足。真正做到“1+1>2”,雙管齊下,相輔相成。
原來,加強版溶瘤病毒在“殺”死癌細胞的過程中,還會導(dǎo)致“報警因子”DAMPs的釋放,從而吸引更多的T細胞參與戰(zhàn)斗。而PD-1抗體能源源不斷地產(chǎn)生,聚集在癌細胞周圍,讓T細胞不被迷惑,從而維持T細胞的“戰(zhàn)斗力”。
不僅如此,加強版溶瘤病毒還具有“牽一發(fā)而動全身”“避免復(fù)發(fā)”的優(yōu)點。原因在于一旦激活了免疫系統(tǒng),不僅T細胞“奔赴戰(zhàn)場”,免疫系統(tǒng)中的B細胞產(chǎn)生的抗腫瘤抗體,也能參與到戰(zhàn)斗中,使得未給藥區(qū)域的腫瘤,一起被免疫系統(tǒng)清除。而且圍剿行動結(jié)束后,免疫細胞并未功成身退。研究團隊在模擬晚期肝癌的雙側(cè)荷瘤小鼠模型中發(fā)現(xiàn),治愈后的小鼠具有長效的抗腫瘤免疫記憶,能抵抗相同癌細胞的再次攻擊。
“這是由于一部分的T細胞和B細胞會演變成‘記性很好’的記憶細胞,會記住癌細胞的特征并列入‘黑名單’。當(dāng)相同的癌細胞再次出現(xiàn)時,它們能第一時間識別,并直接圍剿,從而避免復(fù)發(fā)。”研究人員解釋說。
研究人員告訴記者,該藥物針對多種惡性腫瘤,如頭頸部癌癥、肺癌、結(jié)直腸癌、黑色素瘤、宮頸癌、膀胱癌、胰腺癌、肝癌等,可進行瘤內(nèi)注射、靜脈滴注或胸/腹腔局部給藥。目前,該藥物尚處于臨床試驗階段,有待更多的臨床驗證。
當(dāng)前,國內(nèi)市場上的創(chuàng)新腫瘤藥物中,進口藥物占據(jù)主導(dǎo)地位,對我國的腫瘤用藥安全形成了巨大的潛在威脅。此次,我國自主研發(fā)的抗癌新藥“注射用重組人PD-1抗體單純皰疹病毒”順利進入臨床,無疑為我國創(chuàng)新腫瘤藥物研發(fā)注入了新的力量,也給更多癌癥患者帶來了更多希望。
本報記者 謝開飛 通訊員 歐陽桂蓮 【編輯:田博群】
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