脊髓灰質炎病毒:意想不到的抗癌利器

膠質母細胞瘤是一種惡性程度高且生存期較短的腦癌,近日,一項新研究發現,原本會導致小兒麻痺症的脊髓灰質炎病毒,經過基因改造後卻成為了對抗腦癌的利器。

脊髓灰质炎病毒:意想不到的抗癌利器

“臭名昭著”的膠質母細胞瘤

膠質母細胞瘤是星形細胞腫瘤中惡性程度較高的膠質瘤,俗稱腦癌,以其病情發展速度快、預後較差而“臭名昭著”——95%治療的患者的存活期不超過3個月,國際上的平均生存期約為11個月。最令醫生和患者們頭疼的一點,就是膠質母細胞瘤能夠快速地對常規治療和靶向治療產生抵抗性,手術後同步放療、化療也只能略微延長病人的生存期,即使是新型的免疫療法,對它的用處似乎也不大。美國丹娜法伯癌症研究所的神經腫瘤學專家David Reardon表示,對於膠質母細胞瘤的病理機制方面,我們已經有了足夠的瞭解,包括腫瘤中的突變和異常是如何讓腫瘤佔盡先機的,以及腫瘤是如何逐漸地適應並開始對化療產生抵抗的等等,但是我們的療法和藥物卻仍然不能有效地延長患者的生命。

但是,美國杜克大學研究者在《新英格蘭醫學雜誌》上發表的一篇新研究表明,他們所發現的突破性病毒療法,可顯著延長膠質母細胞瘤患者生存,甚至使原本僅為4%的三年存活率提升至21%。

脊髓灰質病毒是怎樣殺死癌細胞的?

鑑於基因改造技術的日趨成熟,研究人員們越來越多地對病毒進行改造,並利用改造過的病毒來抗癌——美國杜克大學的研究人員也是這樣做的。

脊髓灰質炎病毒能殺傷神經元,從而導致小兒麻痺,但也恰恰是基於這種機制,使其可反作用於膠質母細胞瘤的治療上。首先,經過改造的脊髓灰質炎病毒(以下簡稱為PVSRIPO病毒)會通過追蹤一種叫做CD155的蛋白質來開始它們的攻擊,選擇性地侵入並進行復制,進而導致癌細胞裂解,而CD155蛋白質則是一種大量存在於膠質母細胞瘤細胞中的蛋白質。在這一階段,病毒能夠殺死一些腫瘤細胞,但未能殺死全部細胞。在此之後,病毒還能夠感染抗原提呈細胞(是指具有攝取、處理抗原並將抗原信息提呈給T淋巴細胞的一類細胞),包括樹突細胞和巨噬細胞——正是這一反應能夠刺激機體的免疫系統,並讓T細胞識別並殺死癌細胞。

就像哈佛醫學院的一名專家說的那樣:“關於脊髓灰質炎病毒,最令人激動的地方就是,它們不僅僅能直接殺死癌細胞,還能釋放出腫瘤抗原。”

抗癌效果超出預期

完成病毒設計後,研究人員首先在動物模型中開展了試驗。隨後,他們又開始開展臨床試驗,以便檢測脊髓灰質炎病毒的抗癌效果。I期臨床試驗中共包含了61名受試者,研究人員在受試者的頭部放置了導管,以便將改造過的病毒直接輸送進患者的腦內。經過6個半小時的輸注後,研究人員再把導管從患者的腦內移除。

起初,治療似乎並沒有起到什麼效果:治療組中位生存時間為12.5個月,而對於接受標準治療,也就是化療的患者來說,這一數字為11.3。但隨著試驗的進一步開展,研究人員卻發現了病毒療法的治療潛力:治療組患者的2年生存率為21%,而歷史數據為14%,存在顯著差異;另外,治療組患者的3年生存率高達21%,而歷史數據僅為4%,這也就是說,病毒療法將患者的生存率提高了四倍。

雖然臨床Ⅰ期試驗一般只是驗證安全性,但PVSRIPO病毒在此期間卻表現得顯著超出預期——在接受治療的患者中,還有1名20歲的患者和1名60歲的患者的生存期超過了69個月,也就是將近6年。而且這一奇蹟還在繼續,這兩名患者至今仍活著。

讓腦癌變成“慢性病”

早在2014年,杜克大學的研究人員們就發表了一篇極具突破性的研究,闡述了一種叫做PVSRIPO的病毒是如何殺死腫瘤細胞的。這種病毒是脊髓灰質炎病毒和人鼻病毒的嵌合體,除了能夠攻擊癌細胞外,還能夠刺激免疫系統對腫瘤進行攻擊,從而抑制腫瘤的復發。就在去年,由於美國食品與藥品監督管理局(FDA)也授予了PVSRIPO“突破性療法”認定,旨在加速極其耗費時間的臨床試驗進程。而這項新研究則是首次對這種療法的詳細過程進行了敘述。

該研究的資深作者表示,雖然以前也對經過基因改造的脊髓灰質炎病毒是如何工作的有一定了解,但是並沒有達到這樣的深度。但是新研究讓我們能夠繼續探究,病毒療法和標準療法到底應該怎樣結合才能進一步延長患者的生存期。另外,對於兩名生存期最長的患者來說,他們在治療期間並不是沒有復發過。如果接受的是標準療法,一旦復發,患者就會對治療產生抗性,但利用經改造的脊髓灰質炎病毒進行治療,則有可能把腦癌一種慢性病——如果患者復發了,那麼重新對患者進行治療就好了。

對其他癌症是否有效?

該研究的作者之一,杜克大學醫學院的神經外科教授Matthias Gromeier博士表示:“這篇研究只是第一步,為後續的多項臨床試驗打開了大門。”在接下來的II期臨床試驗中,研究人員將嘗試著把病毒療法和化療相結合,從而確定更好的治療方案。另外,研究人員還將在兒童腦癌患者中開展臨床試驗。不僅如此,由於把病毒注射進身體其他部位的腫瘤藥更加簡單,所以研究人員希望這種療法對其他類型的癌症同樣有效,他們計劃在黑色素瘤患者和乳腺癌患者中開展臨床試驗。


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