溶瘤病毒：基因治疗时代的宠儿 实体瘤攻克的利器

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溶瘤病毒：基因治疗时代的宠儿 实体瘤攻克的利器
/ t. g2 i/ p, `! q来源：医麦客 2018-08-24 12:41
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+ }8 b8 T' z  ]$ Y) ^免疫疗法被誉为癌症治疗中改变游戏规则的角色，但是有许多患者对检查点抑制剂如PD-1抗体Keytruda等治疗的响应率较低，例如在黑色素瘤中，PD-1药物的响应率约为三分之一，具体取决于适应症。因此，寻求增加患者免疫治疗反应率的制药公司正在转向溶瘤病毒的开发。
( E! r6 p" H3 j4 @0 S% j& n, P溶瘤病毒被定义为基因工程或天然存在的病毒，其可以选择性地复制和杀死癌细胞而不伤害健康组织。与基因治疗不同，其中病毒仅用作转基因传递的载体，溶瘤病毒治疗使用病毒本身作为活性药物转运蛋白。
, x) C$ w8 H  w- v% r溶瘤病毒治疗并不是一个新发现，但根据目前的发展趋势，可以将其定位为免疫治疗中检查点抑制剂成功后癌症治疗的下一个重大突破。
* N8 o9 K: U0 o: ^; ]' T6 h  {" j溶瘤病毒的一般机制5 f: j9 i% Z; Y/ w' h7 Y7 h
溶瘤病毒主要通过选择性肿瘤细胞杀伤和抗肿瘤免疫的双重杀瘤机制来实现治疗功效。其中，肿瘤选择性由几个因素驱动：) p* \& \1 S* s. x' ~
①溶瘤病毒通过病毒特异性受体介导的机制进入细胞。通常，在肿瘤细胞上高度表达特定的病毒进入受体。另外，还有通过重新靶向溶瘤病毒以通过肿瘤特异性受体进入细胞来改善肿瘤选择性的努力。; P* u" m2 ?/ ?* @% h1 u$ i
②与正常静止细胞相比，肿瘤细胞具有高代谢和复制活性，快速细胞分裂增加了病毒复制。此外，肿瘤驱动突变特异性地增加了肿瘤细胞中病毒复制的选择性。
1 A. P& e5 o! `- W" b2 I③许多肿瘤细胞具有抗病毒I型干扰素信号传导的缺陷，因此支持选择性病毒复制。1 H5 e- [) [4 [/ m4 _+ `/ g. l
最后，肿瘤微环境中病毒复制会促使先天免疫和适应性免疫激活。这种激活限制了病毒在正常细胞中的传播；重要的是，病毒的存在以及细胞裂解、肿瘤抗原的释放和危险相关的分子模式，可以克服肿瘤微环境中的免疫抑制并促进抗肿瘤免疫。9 v, e" k% V  A& q1 u4 I
据认为，大多数溶瘤病毒通过肿瘤细胞裂解和通过呈递病毒和肿瘤抗原刺激先天性和适应性免疫而起作用。DAMP：与损伤相关的分子模式； JAK-STAT：Janus激酶信号转导和转录激活因子； MYD 88：骨髓分化初级应答基因88； NFKβ：核因子κB； PAMPs：病原体相关分子模式； RF：干扰素调节因子。( f& p' Z* z/ L6 ]7 n4 [( K
溶瘤病毒的历史
- `6 O2 l8 s; A) d, q3 n, r自19世纪中叶以来，肿瘤消退与自然病毒感染同时发生的病例报告一直存在，其中最常见的病例是已知与免疫功能的显着抑制相关联的血液恶性肿瘤患者。但缓解是短暂的，通常只持续一两个月。4 N3 H1 D3 B4 s8 Q" d
在二十世纪初，利用病毒治疗肿瘤的想法被首先提出的，但执行的尝试仍然是零星的。直到将近五十年后，临床试验才真正开始。在当前道德标准的背景下，当时进行的一些临床研究似乎相当惊人，因为给予癌症患者的治疗材料通常包括感染性体液或从持续病毒感染的患者收集的感染组织。
, t, }* b5 Q9 ?7 q5 F) R2 |- Z肝炎病毒是最先用于治疗肿瘤的病毒之一。早在1897年就已经注意到病毒性肝炎对多种人类疾病有改善作用。然后在1949年，当两名患有霍奇金病的患者在感染病毒性肝炎后被观察到短暂缓解时，进行了临床试验。然而，由于当时没有成功的方法来控制病毒毒力，许多患者都感染了肝炎。) h4 P1 x( Z' @# q# h  a( H
一百多年来，人们一直在寻找病毒作为癌症的治疗剂。在此期间，科学家对该领域的兴趣产生了波动，在20世纪50年代和60年代达到高潮，随后在20世纪70年代和80年代几乎被放弃，并且在过去的二十年中重新抬头，最终获得了对溶瘤病毒的首次上市批准。尽管这几款上市的溶瘤药物由于疗效不佳，没有得到广泛的应用，但是对溶瘤病毒的产业还是起到了不可或缺的促进作用。7 ~) H! s- O8 r' _: ?) z& F% Z: c
如今，包括腺病毒、呼肠孤病毒、麻疹病毒、单纯疱疹病毒和牛痘病毒在内的许多病毒已作为溶瘤剂在进行临床试验。并且大多数溶瘤病毒都是针对肿瘤选择性而进行基因改造的，尽管临床试验中也存在天然野生型的例子。
! D# F! B( ^7 ]- L1 }溶瘤病毒的复兴
) @6 f$ V+ P- ?$ R1国内
) J3 b- |# p+ P8 L  |( s9 V! p2 ^颜光美教授团队! z8 w! Y6 O) v8 ?
中山大学颜光美教授团队研发的溶瘤病毒M1已启动第三方安全评价，预计将于2019年进行人体临床试验。溶瘤病毒M1将用于评估13种高发肿瘤的疗效及安全性，包括肝癌、广东地区高发的鼻咽癌。8 T8 C5 l4 u- b0 F' p
颜教授团队已经充分阐明了M1发挥选择性溶瘤效应和增效的分子机制，还发现了4个生物标志物，其表达高低决定了M1是否感染和杀伤肿瘤细胞，帮助患者实现精准治疗，极大程度提高了溶瘤病毒治疗的有效性和有效率。此外，开发的冻干粉针剂可以在37℃保存3周，2~8℃保存2年，极大地方便运输及储存。
7 P3 D( T* X0 o: U1 F% N蔡宇伽教授团队7 H0 X# J/ R7 v+ q9 q: G: N) g3 Y
由上海交通大学基因治疗专家蔡宇伽教授、研究员与丹麦奥胡斯大学疱疹病毒专家Soren Paludan教授领衔的基因治疗公司本导基因也在溶瘤病毒方向有了重要突破。该公司是一家专注基因治疗创新药物研发的初创企业，核心成员来自于世界一流大学基因治疗顶尖科学家、国外大型制药公司高级科学家以及国内著名三甲医院临床医生。
7 ^$ r% v; L2 j9 K. h" _! I4 o本导基因将最先进的生物学技术引入溶瘤病毒研发研发管线，突破性新技术保障了新型溶瘤病毒更强大的抗肿瘤能力，核心技术包括：
4 `0 F: c# Y, `9 v. H1、利用CRISPR全基因文库技术筛选候选因子；( r7 u% R/ r) g- a  ]
2、利用合成生物学开关调控基因表达，保证安全性的同时大幅度提高溶瘤病毒的复制能力；
5 t0 E% ]  {  k9 S) x4 b0 f3、与免疫检查点技术联合提高抗肿瘤疗效。
: [7 L2 @7 M; u% f  ?刘福生教授团队
1 h7 u" e- N. y8 ^1 \( w: y北京市神经外科研究所、北京天坛医院神经外科刘福生教授团队历经十余年主持研发了一种新型的溶瘤病毒ON-01，该溶瘤病毒具有独立的知识产权。目前，首都医科大学附属北京天坛医院伦理委员会通过了其临床试验伦理报告申请，评估ON-01治疗复发高级别脑胶质瘤的安全性与溶瘤能力。
  i  w% }7 k% M  _$ v2 h* i北京奥源和力, M5 S& A( E& }6 Q$ G
根据CDE网站上的信息，北京奥源和力研发的重组人GM-CSF单纯疱疹病毒注射液（OrienX010）瘤内注射治疗恶性黑色素瘤肝转移，正在北京肿瘤医院开展1c期临床试验。此前，OrienX010进入了国家优先审评药品目录，最快有望于2019年批准上市。
6 O3 S6 r# x" A% }5 zOrienX010基因组中删除了HSV-1的致病基因，并插入了编码人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）的DNA片段，使本品只特异性在肿瘤细胞中复制，导致肿瘤细胞裂解死亡，同时释放肿瘤抗原，并通过载体表达的GM-CSF蛋白激活全身抗肿瘤抗原的特异性免疫反应。
% A' B( t( a; ?, Z/ W2国外5 q5 z) V. E( i; b7 r& J
国外的溶瘤病毒研发十分火热，根据clinicaltrials.gov搜索关键词“oncolytic virus”的结果，大约有41个积极/招聘状态的临床试验正在开展。目前，最少有3个溶瘤病毒产品已进行到3期临床试验，分别是Pexa-Vec（JX-594）、ProsAtak（AdV-tk）和DNX-2401（Tasadenoturev）。; p( E0 n8 w, G% t! D! h
Pexa-Vec（JX-594）* F% M, W* N5 i2 G
韩国的SillaJen于2014年收购了溶瘤病毒领域的早期领导者Jennerex，获得了当时已经推进到临床2期并且获FDA和EMA孤儿药资格的Pexa-Vec（JX-594）。目前，Pexa-Vec用于治疗晚期肝细胞癌（HCC）已推进到临床3期，另外一个适应症肾细胞癌正处于临床1期试验。此外，该公司还与美国国家癌症研究所合作开发与Pexa-Vec和免疫检查点抑制剂联合治疗。" c* D0 D) ~1 v0 s+ [6 ~5 M8 Z8 U
Pexa-Vec是SillaJen专有的SOLVE？（选择性溶瘤性牛痘工程）平台中最先进的候选产品，被设计用于表达有效的免疫刺激细胞因子GM-CSF，其可刺激肿瘤特异性免疫应答。
" x# o" p- L& u/ H  R该药物在中国大陆、香港和澳门针对肝癌和其他癌种的独占许可归李氏大药厂所有，去年已被CFDA批准进行用于肝癌的临床3期试验。* F$ p! x' i+ p! g0 y6 P
ProsAtak（AdV-tk）
3 p+ O4 A" w: _3 v6 W- E' FProsAtak（AdV-tk）是美国Advantagene公司开发的插入胸苷激酶（Thymidine kinase， TK）的腺病毒，除了单独的肿瘤杀伤作用外，该公司还开发了专有的基因介导的细胞毒性免疫疗法？（GMCI），AdV-tk与前体药物更昔洛韦一起用药，胸苷激酶将更昔洛韦降解为毒性的核酸类似物，起到杀伤肿瘤的作用。
4 J% V4 b/ @' w目前，正在进行已完成治疗前列腺癌的3期临床试验，并且正在寻求与免疫检查点抑制剂联合用药的临床试验。) n  s, ?: w* o& z% e+ @7 j
DNX-2401（Tasadenoturev）9 o; Y" X& I6 t; C8 |+ P& n! ]
DNX-2401是由DNAtrix公司开发的溶瘤腺病毒，主要用于脑部肿瘤的治疗，已经获得FDA与欧盟治疗恶性脑部肿瘤的孤儿药资格和FDA快速通道评审资格。; m5 E7 _" c, a9 ]' T) j7 [' Z
目前，DNX-2401单药治疗复发性胶质母细胞瘤已进行到临床3期。2015年，DNAtrix与默沙东宣布开展DNX-2401与Keytruda联合用于复发性恶性胶质瘤患者的2期临床试验。7 z0 T, H* K$ E0 [4 l9 }
REOLYSIN（Pelareorep）; V( _) C* R$ z- m3 {7 ]9 X2 k! Q
加拿大的Oncolytics Biotech公司的溶瘤病毒疗法Reolysin正处于2期临床试验阶段，这也是全球进展最快的可通过静脉注射给药的溶瘤病毒项目，即将进入临床3期。该公司已将Reolysin的亚太市场授权给杭州阿诺医药。4 \& h/ ?% l! G/ E$ j( X: Y5 f
Reolysin是一种被修饰过的呼肠孤病毒，用于治疗多种类型实体瘤，包括乳腺癌、多发性骨髓瘤、前列腺癌、胰腺癌等。
9 F5 k& M8 s6 M$ g# o! P% o  G8 A为了检验Reolysin与其它几种药物联合使用的疗效，该公司共有3个方向：①联合化疗：应用在包括转移性乳腺癌、前列腺癌等；②与免疫调节剂/靶向治疗（先天免疫反应）相结合：目前正在探讨与Celgene公司Imnovid和Revlimid组合的突破性免疫试验以靶向骨髓瘤；③免疫疗法组合（适应性免疫反应）：正在进行的REOLYSIN+Keytruda的临床研究。' S( u# a7 ^5 F$ F. y
3各大药企的并购与合作4 \2 j% m3 w' q; A
今年1月，乐普医疗公司以2963万澳元参股澳洲Viralytics公司，成为Viralytics第一大股东，引入其溶瘤病毒产品CAVATAK。2月22日，出于对Viralytics发展的考虑，公司将持有Viralytics的全部股权以每股1.75澳元的价格出售给Merck，并将与Merck公司保持沟通，争取未来在中国市场的合作可能，继续专注于开发免疫肿瘤学疗法，寻求其他合作机会。9 C2 p$ X. t- n, e* P; d. o
5月，强生旗下公司杨森制药以10.4亿美元收购BeneVir BioPharm，这是一家开发专有溶瘤病毒平台的私人生物技术公司。% W( T  U7 {6 T1 E5 _% m7 e3 q% g
医麦客也曾多次报道各大制药公司布局溶瘤病毒的消息。
& v4 W5 B6 z3 x. U7 {癌症治疗的未来
  ]+ `! U3 ^8 `# h, ^" U+ l* ]+ j尽管在免疫学方面取得了令人瞩目的成果，并且美国食品和药物管理局批准了两种CAR-T治疗，但单独的免疫治疗仅在约20％的癌症中有效。这就是为什么研究人员要挑战自己，以满足那些无法受益于这些疗法的患者需求。1 k/ R6 u  j( T3 |  {
德克萨斯大学MD安德森癌症中心的医学博士Padmanee Sharma在ASCO会议上说：“溶瘤病毒治疗是新的免疫肿瘤疗法清单中的优先考虑事项，它是一种通过产生强烈的先天免疫反应来激活适应性免疫反应非常有效的疗法。”
% D8 o; A2 N3 I5 q溶瘤病毒的复兴可能解决了现有免疫疗法的两个主要问题，第一是可以在肿瘤细胞中引起反应，促使它们对免疫系统由“冷”变“热”，从而使免疫疗法能够运作；其次是整体疗效，在大多数情况下，使用联合治疗方法可以改善这一点。临床试验的开发中，联合应用显然也是一个趋势。, _1 m2 s. a! [* Z6 ^
其次，溶瘤病毒还可通过编码其他癌症杀灭剂以提高疗效或用功能性转基因武装以获得多种抗肿瘤功能。1 F$ O7 q" {6 r2 `; y5 d
癌症治疗的新时代似乎即将来临，溶瘤病毒作为有效免疫治疗药物的潜力已经花了一些时间来充分了解，并且最近的研究和临床开发已经揭示了我们应当如何充分利用它们。(生物谷Bioon.com）# c4 e2 T: p" D- q& N( \: C$ h0 l