肿瘤免疫前沿技术之溶瘤病毒

一、溶瘤病毒原理介绍

溶瘤病毒目前已经被大众接受作为肿瘤免疫治疗的重要分支。而相较于其他肿瘤免疫疗法，溶瘤病毒具有杀伤效率高、靶向性好、副作用小、多种杀伤肿瘤途径避免耐药性和成本低廉等优势。近几十年，随着研究的不断深入，科学工作者们利用癌细胞和正常细胞中很多信号通路和代谢等的不同，通过筛选特异病毒品种和改造病毒基因组，不断提高溶瘤病毒对肿瘤的靶向性，降低其对正常细胞的危害，提高安全性。

1)非基因重组的溶瘤病毒：

用于溶瘤病毒治疗的增殖型病毒, 可分为两大类: 一类是野生型病毒及自然变异的弱毒病毒株; 另一类是对病毒基因组进行改造后, 只能在肿瘤细胞内复制的病毒。最有代表性的为呼肠孤病毒、新城疫病毒和单纯疱疹病毒1 型。

呼肠孤病毒感染后通常无症状, 但能在具有ras信号通路活性的细胞和人体细胞内进行复制, 所以能被利用进行癌症的溶瘤病毒治疗。Reolysin 是由Oncolytics Biotech 公司开发的目前进展最快的可通过静脉注射给药的天然溶瘤病毒(呼肠孤病毒，Reovirus)。Reolysin 在2015 年获得美国FDA的孤儿药认定，用于治疗卵巢癌、胰腺癌、输卵管瘤和恶性胶质瘤。

2)基因重组的溶瘤病毒：

基因重组溶瘤病毒，经过修改基因判断，增加对肿瘤细胞的识别能力，更准确有效的消灭肿瘤病毒，并且对其他细胞降低毒性，激活远处的免疫细胞，响应免疫机制，达到远程消灭已经转移的病毒的目的。主要有重组单纯疱疹病毒(HSV-1病毒，重组NV病毒，重组牛痘病毒)，重组VSV病毒、重组腺病毒。

通过对单纯疱疹病毒1型( herpes simplex virus type 1, HSV-1)基因改造，可以建立能抑制癌细胞并具复制活性的溶瘤病毒株,用于恶性脑肿瘤的治疗。HSV 基因改造包括使ICP6 基因失活和删除g-34.5 基因. ICP6 编码病毒DNA 复制的关键因子——核糖核苷酸还原酶底物. ICP6 失活可以使HSV 快速分裂细胞并复制。10月27日，美国食品药品监督局(FDA)批准安进(Amgen)药物Imlygic(talimogene laherparepvec;T-VEC)，这是经过基因改造的单纯疱疹病毒I型。用以治疗黑色素瘤。

二、溶瘤病毒技术发展历程

1)发现阶段(1904~1990年)：野生病毒株的研究。从1904年第一例流感病毒使慢性髓细胞性白血病患者的白细胞数急剧减少的报道到1912年意大利医生通过注射狂犬病毒疫苗使宫颈癌消退后，50~70年代大量野生型病毒治疗肿瘤的临床试验开始开展。

2)改造阶段(1991~2000)：基因改造病毒株的研发。分子病毒学技术使得人们对于病毒基因组的改造和重组得以实现，通过对病毒基因组的改造，病毒具有了更高的选择性和安全性，溶瘤病毒进入研发的快车道。

3)提效阶段(21世纪)：溶瘤病毒携带各种外源基因增强疗效。溶瘤病毒通过携带外源基因增加抗肿瘤效果，其中T-vec携带GM-CSF后，展现出良好疗效，于2015年获得美国FDA批准用于首次复发不可切除的黑色素瘤局部治疗，同年12月T-vec又获得欧盟批准。

三、溶瘤病毒未来发展趋势

1)溶瘤病毒与免疫疗法联用是未来的热点：

有些人将肿瘤分为‘热肿瘤’和‘冷肿瘤’。其中，‘热肿瘤’也被叫做炎性肿瘤，在内部和周围有很多免疫细胞，而‘冷肿瘤’却没有。像Keytruda一样的药物能够在有免疫细胞存在的肿瘤中提高响应，但在没有免疫反应可以被提高的肿瘤中不起作用。”也就是说，PD-1抑制剂只能在热肿瘤药物中起到效果，而在冷肿瘤中没有效果。而增加了溶瘤病毒后，被病毒激活的免疫系统使得更多的T细胞进入了肿瘤组织。

2017年9月7日，Cell杂志上发表的一篇最新论文(题目：Oncolytic Virotherapy Promotes Intratumoral T Cell Infiltration and Improves Anti-PD-1 Immunotherapy)在文章中，Keytruda(PD-1抗体)+T-Vec联合治疗的缓解率(response rate)为62%，可能比单独使用其中任何一种疗法效果都好。同年10月全球生物制药巨头Amgen(安进)也公布了一项溶瘤病毒Imlygic(T-vec)联合检查点抑制剂CTLA-4抗体治疗黑色素瘤的最新临床数据。结果表明，联合疗法使患者的总体反应率比CTLA-4抗体Yervoy(Ipilimumab)单药治疗翻了一番。

2)注射方式的改进：

瘤内注射优点：对于溶瘤病毒其中瘤内注射是最主要的给药途径，具有部位精准、副作用小等优点。缺点：瘤内注射主要针对实体瘤，如果针对已经转移的肿瘤(淋巴或者黑色素瘤)效果欠佳，同时瘤内注射的难度较大，对医生要求高(需要介入科医生经过培训才行)会对患者造成一定的损伤。

静脉注射优点：因此静脉注射由于可针对全身肿瘤，注射难度小，对患者的创伤小，临床适用性更高，是更为理想的给药方式。缺点：静脉注射存在稀释病毒、抗体中和、非靶向性感染等问题。

后期可以通过对溶瘤病毒联合用药的基因修饰，提高其药效，降低其毒性，提高靶向性，把持给药浓度，实现高效的静脉注射。

3)病毒种类多化对未来的药物发展有积极的影响：

新的溶瘤病毒被发现，溶瘤病毒再添潜力品种。从1912年首个溶瘤病毒疗法诞生以来，更多的病毒被研发用于抗癌，如腺病毒、单纯疱疹病毒-1、牛痘病毒、新城疫病毒、麻疹病毒、呼肠孤病毒、脊髓灰质炎病毒、水泡口炎病毒、柯萨奇病毒A21、逆转录病毒等，均存在不同的缺点。开发不同的溶瘤病毒对于未来发展有积极作用，可针对治疗不同种类的癌症。

四、溶瘤病毒海外临床进展

1) 上市： 

2015年安进(Amgen)公司的T-Vec正式获批，成为美国FDA批准的首个溶瘤病毒疗法。国内第一个批准的溶瘤病毒是上海三维(sunway)生物技术公司研发的H101基因修饰溶瘤腺病毒，其在2005年获得CFDA批准上市，用于治疗头颈部肿瘤。

2) 临床三期：

Oncolytics生物技术公司的Reolysin正处于治疗头颈癌的III期临床试验

3)临床二期：

1.Jennerex公司的JX-594目前正处于肝细胞癌的II期临床试验阶段。

2.Seneca Valley病毒(NTX-010)和(SVV-001)是溶瘤型小核糖核酸病毒，用于治疗小细胞肺癌和神经母细胞瘤。

3.Psioxus Therapeutics 公司开发的定向进化法病毒ColoAd1。

4)临床一期：

1. Virttu Biologics的SEPREHVIR(HSV-1716)完成胶质母细胞瘤、头颈部鳞状细胞癌和黑素瘤的I期临床实验。

2.Oncos Therapeutics公司的CGTG-102(Ad5 /3-D24-GMCSF)已经在公司AdvancedTherapy Access Program中用于治疗200名晚期癌症患者。

3.由Genelux开发的GL-ONC1处于静脉给药用于实体瘤的临床实验Ib阶段。正在进行其他试验，包括恶性胸腔积液患者的胸腔内给药，晚期腹膜癌病人腹腔注射，腹腔内注射复发卵巢癌在头颈部癌症。

五、溶瘤病毒中国企业研发情况

中国主要走两条路线：第一引进国外技术第二自主研发。

1) 海外引进：李氏大药厂的溶瘤病毒均已进入临床期相对领先。我国多家药企通过海外引进的方式布局溶瘤病毒领域，包括恒瑞医药等大型药企和阿诺医药等小型研发企业。其中，李氏大药厂和阿诺医药的溶瘤病毒均已进入临床Ⅲ期，并且都是在国际多中心进行临床试验，相对领先。

2) 自主研发：上海三维生物已有药物获批上市，进度领先;复诺健凭借全球首创TTDR(转录翻译双重调控)溶瘤病毒骨架平台在第三代溶瘤病毒技术上处于领先地位。总的来说，我国自主研发的溶瘤病毒主要集中在腺病毒和单纯疱疹病毒，基本为瘤内注射，同时2018年7月我国首个进口肿瘤免疫检查点抑制剂Opdivo批准上市，目前自主研发企业尚未展开溶瘤病毒联合肿瘤免疫检查点抑制剂疗法，相比国外有一定的差距。自主研发企业中上海三维生物已经有药物获批上市，而在临床试验中进展较快的是深圳市天达康基因工程，目前在准备临床Ⅲ期，适应症为市场空间较庞大的肝癌。