这种“灭癌”病毒 猴子测试后无不良反应

一种可以“杀死癌症”的病毒,三年前在全球首次发现时引发轰动。现在,这种抗癌新药“溶瘤病毒M1”的研究有了最新进展。

   胡骏副教授和邱鹏新研究员,在食蟹猴模型中进行溶瘤病毒M1安全性评估。

   中山大学颜光美的团队,昨日向外界公布“溶瘤病毒M1”的最新进展。

一种可以“杀死癌症”的病毒,三年前在全球首次发现时引发轰动。现在,这种抗癌新药“溶瘤病毒M1”的研究有了最新进展。中山大学药理学教授颜光美的团队称,不仅在猴子这一非人灵长类动物身上证实了M1病毒的安全性,还发现和其他药物联用让M1增效的机制。颜光美还带来了临床试验的最新消息,“预计2018年可以进行M1病毒的临床试验。”

或可享受绿色通道

药物有望快速进入临床试验

2014年,颜光美的实验团队在全球内首次发现,在自然界存在的病毒M1具有选择性杀伤多种肿瘤细胞的特性。这种在海南蚊虫上发现的病毒,只在马和猪之间传播,但被团队证实,可以钻入癌细胞体内,通过扩增裂解方式杀伤肿瘤细胞,“以毒攻毒”。

颜光美团队在小鼠和人体肿瘤组织上进行的实验显示,M1对肝癌、结直肠癌、膀胱癌细胞的杀伤作用最明显,对黑色素瘤、脑癌和前列腺癌等癌细胞也起作用。实验发现,M1病毒对体外培养的部分人类癌症细胞,抑制率高达90%;对肿瘤模型小鼠体内的癌细胞,抑制率达50%-60%.他们还对临床病例中切除下来的肿瘤组织进行实验发现,对敏感病例的癌组织的抑制率达60%-70%.所谓抑制率,指的是M 1病毒杀死肿瘤或抑制肿瘤增殖的比率。论文发表在2014年10月2日的《美国国家科学院院刊》上,经国内媒体报道后,引起轰动。

又是三年,颜光美说,自2014年研究被报道伊始,每个星期,都有患者发来邮件,希望使用病毒制剂,或是询问研究进度。来自齐齐哈尔的一家四口人,甚至直接登门拜访。颜光美尽量一一回复,“我很理解,亲人得了癌症,是什么样的心情。人的精神向往会产生很大的作用,有了期待,也许病人就能等到那一天。”

除了患者,这项研究也得到了省领导的关注。溶瘤病毒M 1的临床转化研究,还获得国家“十三五”重大新药创制科技重大专项资金的支持。在这些支持下,溶瘤病毒M 1将可能享受绿色通道以更快的速度进入临床试验。现阶段,颜光美教授课题组正在紧锣密鼓地进行新药申报前的临床前研究,他说,有望2018年申请临床试验批件,正式进入临床试验阶段,届时,部分受试患者就能最先注射到这一药物。

抗癌新药研发已走了一半

“最终疗效要用临床说话”

“整个研究还算顺利,除了睡着的几个小时没考虑(这项研究),其他时间都在考虑。”今年颜光美已有60岁,因为年龄原因,他退出了中山大学副校长这一领导岗位,有媒体希望专访他,被拒绝了。“我说自己主要的兴趣在研究上,如果有了科研进展,我会跟大家沟通。”

获得了众多关注的目光,让颜光美更加珍惜时间,退下来后,颜光美一天都没休息过。团队的成员凌晨一两点,可能也会接到他的微信。但颜光美很欣喜,因为现在精力很集中,“100%花在研究工作上,这两三月研究的进展特别快,这是我特别觉得高兴的事情。如果有机会做成新药,那是非常幸运的。”

这几年来的科研进展和技术突破,让颜光美充满信心,如果把研发抗癌新药的过程比作10公里长跑,2014年,颜光美接受南都记者采访时认为,团队才顺利跑完了第一公里,而现在,“比较稳健地说,已经走完一半了。感觉已经没有跨不过去的技术门槛,做成了不是问题,没做成功那才是问题。”

但对于将来药物临床使用可能达到的效果,颜光美始终持审慎态度,“最终一定要用临床治疗来说话,现在动物试验做得再漂亮,也只是动物试验,一定要病人试了才知道,如果再往前讲,就过线了。”但颜光美认为,该药物研发最低的要求、最基本的期待是“延长肿瘤患者的生存期”。

背景

M1病毒曾被封存40年

M1病毒的发现可以追溯至上世纪60年代。1964年,一群科学家在海南岛“抓获”了50只蚊子,从这些蚊子体内,他们分离出了这种病毒。他们发现,M1除了在马和猪身上会引起非常轻微的类似感冒的症状,对人和绝大多数动物都几乎没有致病性。于是,这群科学家对M1丧失了兴趣,病毒被封存。

2004年,当时正在做博士论文的胡骏在一次实验中偶然发现,M1病毒可以将大鼠来源的胶质瘤细胞溶解掉。

2009年,在《细胞周期》(Cell Cycle)上,颜光美与胡骏发表了论文,报告了他们在M1病毒身上的新发现———这种病毒在体外试验中能够杀灭癌细胞。2014年发表在《美国国家科学院院刊》上的论文,经国内媒体报道后,引起轰动。

溶瘤病毒是一类具有复制能力的肿瘤杀伤型病毒,M1病毒也是其中之一。近几十年来,溶瘤病毒治疗引起了广泛关注。世界上最早关于溶瘤病毒的报道出现在上世纪50年代,当时发现一名子宫颈癌患者在感染狂犬病病毒后,肿瘤随之消退。

几十年间,溶瘤病毒在美国得到重视和大量研究,美国Amgen公司的溶瘤病毒免疫治疗药物T-Vec已经上市。

“研究也提示其他溶瘤病毒,可以试着跟肿瘤药物联用,进行增效。”颜光美说。

揭秘

A

一年多住在猴厂不定期给食蟹猴注射M1

自然界存在的病毒中,只有一小部分会让人体致病。团队通过体外细胞系和小动物模型上证实,M 1病毒虽然可以攻破肿瘤的防线,但对正常细胞并没有损伤作用。

但病毒是否会对人体有毒副作用?在2014年成果公布后,团队紧锣密鼓挑选了“最接近人类”的非人灵长类动物食蟹猴进行验证。团队成员、中山大学副教授胡骏在肇庆找到了合适的实验猴厂,这里既能给猴子做B超,还能做CT、核磁共振(M R I),“广州医院也有核磁共振,但猴子去做肯定不方便。”

接下来的两年里,胡骏有一半时间就住在山上的猴厂,不定期地给食蟹猴静脉注射了18次溶瘤病毒M 1,密切记录食蟹猴的日常行为表现、生化指标和重要器官的影像结果。“在这个过程中,每天也提心吊胆,每次检查结果出来就赶紧去看。”胡骏说。数据结果让人欣喜:在观察的半年时间内,食蟹猴都没有出现任何不良临床反应,核磁共振检查也未发现任何器官出现损害。

为什么是18次?颜光美说,因为怕反复注射引起人体过敏反应等副作用,因此在食蟹猴身上注射了多次,“如果一个疗程使用6次,那我们打18次,看会不会有影响。”“在猴子身上是安全的,在人身上有很大的机会也是安全的。这个结果强烈提示,M 1病毒具有良好的安全性,为将来M 1病毒在临床的应用提供了保障。”颜光美说。这一成果也于2016年6月22日,发表在基因治疗领域的权威期刊《人类基因治疗》。

B

M1病毒使用增效剂后抗肿瘤活性提高3600倍

除了验证M 1病毒的安全性,颜光美也在考虑另一个问题:抗癌药物研发已有200年历史,针对各种癌症的药物达数百种之多,知识有一个继承关系,M 1病毒和现有的抗癌药物有无协同作用?为此,团队的博士张海鹏带领另外三位博士,挑选了350种有代表性的小分子靶向药物,筛选了8个月。

在对比后,张海鹏等人逐渐缩小范围,并定格到一类靶向内质网相关降解通路(ER AD)的抗癌药物,它适用于多发性骨髓瘤和多种晚期实体瘤。课题组在小鼠的肝脏上注射人肝癌细胞,建立了原位肝癌模型,并对小鼠注射低剂量的溶瘤病毒和E R A D抑制剂,结果显示,小鼠的生存期延长了一倍以上。单独使用低剂量M 1病毒攻击,肿瘤模型小鼠体内的癌细胞,抑制率为23.6%.而在用了增效剂后,抑制率提高至72.3%.

临床肿瘤手术标本的离体培养组织上,这一联合应用的效果也得到验证。并且,此联合疗法在食蟹猴模型上没有引起不良反应。不止如此。这一抗癌药物能显著增强M 1病毒的抗肿瘤活性,增幅高达3600倍。“比如,以前用1个病毒可以杀伤1个肿瘤细胞,现在能杀伤3600个。”“溶瘤病毒M1是自动锁定肿瘤细胞的制导导弹,而E R A D抑制剂的加入,如同在导弹上绑定了自带筛选功能的烈性炸药包,强强联手,效果不言自明。”颜光美说,这也给研究带来了新思路,病毒M 1除了“单打独斗”外,也可以和别的药物联用提高疗效。

有意思的是,两种药物是否应该搭配应用于病人,“有据可循”。“通过检测E R A D通路中一个叫做V CP的蛋白质来预测。”张海鹏解释,具体来说,如果肿瘤组织上的V CP蛋白高表达,提示病人适合溶瘤病毒M 1和ER A D抑制剂联合方案,如若低表达,则代表不适合。让人兴奋的是,在肝癌病人中,肿瘤组织高表达V C P是很常见的。该治疗方案将给难治的肝癌带来新希望。但张海鹏说,不只是肝癌,该方案对膀胱癌、结直肠癌也有显著的增效作用,“不同的肿瘤或许可以筛选出不同的增效剂。”这一研究成果也在2017年8月24日凌晨发表在国际上转化医学领域的权威期刊《科学·转化医学》。

C

溶瘤病毒M1可以引发肿瘤细胞“内斗”

在研究过程中,团队博士生蔡静偶然的新发现,破解了另一谜题。在一次做实验时,蔡静用标记上红色荧光的M 1病毒感染肿瘤细胞,感染后,如果细胞带有红色标记,说明感染上了病毒。随后,她对肿瘤细胞进行“凋亡染色”,发现一个有意思的现象:被感染的肿瘤细胞周围,有很多旁边的肿瘤细胞没有红色标记,即没有感染M 1病毒,但也发生了死亡。

是谁杀死了这些旁边的肿瘤细胞?随后的两年多时间里,蔡静专注破解这一难题。最终她发现,M 1病毒居然可以诱导肿瘤细胞,释放具有细胞毒性的因子,进而杀伤这些细胞周围尚未感染M 1的肿瘤细胞。这是一种非常有趣的现象,学术界称之为“旁观者效应”,意为处于感染细胞周围的旁观细胞遭受杀灭。

而且,实验发现,30%癌细胞是被M 1病毒杀死的,而剩下的70%,均是被癌细胞放出的因子杀死的。颜光美如是解析这一现象:病毒要在活细胞里生存,如果试着从肿瘤细胞的角度来理解这种行为,可以发现,肿瘤细胞在受到溶瘤病毒胁迫时,似乎抱着一种“断臂求生”的心态释放信号,杀灭周围的细胞,让病毒无法靠近,以保全远端的肿瘤细胞。这一创新性的成果,于2017年6月27日发表在国际上具有很高影响力的权威期刊《美国国家科学院院刊》。

释疑

新药离上市还有多久?

已制备注射制剂,上市时间尚无法预估

按照法律规定,新药研发需通过科学研究,临床前,用于人体的一、二、三期临床试验等阶段,才可以上市销售,用于临床治疗患者。一期临床试验考查药物的安全性,二期考查药物的有效性,三期试验用数量更多的实验样本进一步研究,上市后还要在临床中进行大规模的研究,验证药效。

颜光美说,目前,团队研发药物的工艺技术难题已经解决,M 1病毒经过发酵、纯化的步骤后,最后将制成冻干粉,成为静脉注射的制剂。国际上现行使用的溶瘤病毒注射液,需要将溶液冷冻到负80℃,运输受到限制。而制成冻干粉,可以放置在2℃-8℃环境当中,普通冰箱即可保存,使用很方便。颜光美说,药物纯化是极为艰难的步骤,不少研发药物走到这一步后,止步不前。“打通了这个技术关节,我扎扎实实高兴了好几天。”

目前,团队正在进行新药申报前的临床前研究,预计2018年可以进行M 1病毒的临床实验,届时,药物将可在病人身上进行首试。“做完一期试验,最快需要一年时间。”颜光美说,新药审批需要多长时间,“这不是我能决定的,时间还没办法预估。”

病毒是否对所有肿瘤有效果?

11种癌症均有不同抑制效果

颜光美说,今年3月,美国FDA批了一类抗癌生物标志物,如果多种癌症都具有这个生物标志物的话,则可被批准治疗。“这是未来抗癌药物发展的新方向,这就是我们计划做的。”

目前研究显示,溶瘤病毒M 1对10种高发癌症(肺癌,肝癌,结直肠癌,乳腺癌,胰腺癌,前列腺癌,宫颈癌,胶质瘤,鼻咽癌,胃癌),以及广东高发的鼻咽癌都有不同程度的抑制作用。

此前,该团队已找到M 1病毒靶向杀伤癌细胞的特征物———锌指抗病毒蛋白(ZAP)。目前,针对ZA P的诊断试剂盒已在报批,VCP的诊断试剂盒已准备委托公司研发。

如若新药成功研发,这11种肿瘤病人可以先通过检测,确定体内癌细胞缺乏ZA P,便可以进行溶瘤病毒M 1治疗。如果V CP蛋白高表达,病人则适合溶瘤病毒M 1和ERA D抑制剂联合方案。

出品:南方都市报科学新闻工作室

主持:陈养凯

采写:南都记者 阳广霞 实习生 熊雅婷

摄影:南都记者 黎湛均 实习生 王凯

部分图片由受访者提供