溶瘤病毒產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

       溶瘤病毒療法是一種直接作用于腫瘤細(xì)胞的治療方法，其原理是對天然存在的致病力較弱的病毒進行基因改造形成溶瘤病毒（Oncolytic virus，OV），利用癌細(xì)胞中畸變的信號通路（如抑癌基因失活或缺陷）選擇性在腫瘤細(xì)胞中復(fù)制，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞裂解與死亡。

       一、溶瘤病毒的作用機制

       溶瘤病毒發(fā)揮對腫瘤細(xì)胞的殺傷作用主要通過以下途徑：（1）直接裂解腫瘤細(xì)胞；（2）病毒感染的腫瘤細(xì)胞表達相關(guān)信號并釋放大量細(xì)胞因子造成免疫細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞浸潤；（3）裂解的腫瘤細(xì)胞釋放特異性抗原和免疫相關(guān)因子，誘發(fā)機體產(chǎn)生抗腫瘤免疫反應(yīng)；（4）溶瘤病毒可以作為載體攜帶腫瘤抑制基因、促凋亡基因、抗血管生成基因、自殺基因和免疫調(diào)節(jié)基因，調(diào)控腫瘤免疫耐受微環(huán)境。

       二、歷經(jīng)百年發(fā)展，基因重組技術(shù)和腫瘤免疫聯(lián)合治療助溶瘤病毒重?zé)ㄉ鷻C

       溶瘤病毒的發(fā)展大致可分為野生病毒株發(fā)現(xiàn)應(yīng)用階段、基因改造病毒株研發(fā)階段和基因插入及聯(lián)合治療增效階段三個階段。

       1. 第一階段：1904—1990年，野生病毒株發(fā)現(xiàn)應(yīng)用階段

       溶瘤病毒在臨床上的探索和嘗試始于19世紀(jì)末20世紀(jì)初，與病毒幾乎同時發(fā)現(xiàn)，期間陸續(xù)有關(guān)病毒感染的腫瘤患者的病情緩解或痊愈的零星報道，并誕生了溶瘤病毒概念及相關(guān)研究。

       隨后研究人員利用變異后的天然弱病毒株進行溶瘤治療，水痘病毒、麻疹病毒等野生型病毒或減毒毒株短期內(nèi)展現(xiàn)出一定的抗腫瘤效果，但天然溶瘤病毒對腫瘤細(xì)胞殺傷能力有限，易激活宿主免疫系統(tǒng)被清除掉，研究人員難以有效控制病毒病原性。80年代初有效的化療藥物的崛起后，溶瘤病毒研究步入低谷。

       2. 第二階段：1991—2010年，基因改造病毒株研發(fā)階段

       現(xiàn)代溶瘤病毒發(fā)展始于20世紀(jì)90年代，分子生物學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展使得重組病毒基因組改造技術(shù)逐漸成熟，溶瘤病毒在溶瘤效果、安全性及特異性方面都有了顯著進步。1991年，人類首次對單純皰疹病毒1型（HSV-1）進行胸苷激酶(Thymidine kinase , TK)敲除基因改造，癌癥的溶瘤病毒治療開始突飛猛進。1996年，基因改造的腺病毒ONYX-015進入I期臨床試驗。

       2003年，重組腺病毒-p53抗癌注射液（今又生）獲得原CFDA批準(zhǔn)，成為世界上首個獲準(zhǔn)上市的基因治療癌癥藥物；2004年，非致病性的人腸道細(xì)胞病變孤兒病毒（enteric cytopathic human orphan virus）--RIGVIR，在拉脫維亞獲批用于治療黑色素瘤。2005年，重組人5型腺病毒注射液（安科瑞）在中國獲批上市，但這些產(chǎn)品的臨床療效并未得到國際認(rèn)可。

       3. 第三階段：2010年-至今，溶瘤病毒提效階段

       2015年10月，F(xiàn)DA批準(zhǔn)攜帶人粒-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)的重組單純皰疹病毒產(chǎn)品T-vec（Talimogenelaherparepvec, Imlygic）上市，2016年T-vec又分別在歐洲和加拿大獲批上市，標(biāo)志溶瘤病毒技術(shù)的成熟和對溶瘤病毒治療癌癥的正式認(rèn)可。

       2017年9月，《CELL》報道溶瘤病毒T-VEC與PD-1抗腫瘤藥物Keytruda聯(lián)合用藥用于黑色素瘤，腫瘤緩解率高達62%，其中33%為完全緩解，掀起了溶瘤病毒免疫聯(lián)合療法研究的熱潮。

       三、溶瘤病毒以腺病毒、HSV-1（單純皰疹病毒）和痘苗病毒臨床應(yīng)用較為廣泛

       目前在Clinical臨床試驗網(wǎng)站注冊的溶瘤病毒主要有:腺病毒、柯薩奇病毒、HSV-1（單純皰疹病毒）、麻疹病毒、新城疫病毒、呼腸孤病毒、水泡型口炎病毒、痘病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒等，以腺病毒、單純皰疹病毒和痘苗病毒臨床應(yīng)用最為廣泛。其中由于腺病毒基因重組以及生產(chǎn)比較容易，因此臨床開發(fā)廣，試驗開展最多，而HSV-1（單純皰疹病毒-1）和痘苗病毒等因其基因組比較大，可加入任意的外來基因，在基因治療上有很大優(yōu)勢，應(yīng)用前景廣闊。

       表1 臨床常用溶瘤病毒種類優(yōu)缺比較

       四、科研院所及其團隊助力我國溶瘤病毒產(chǎn)業(yè)發(fā)展

       在溶瘤病毒研發(fā)方面，我國曾走在世界前列。2005年，重組人5型腺病毒注射液（安科瑞）在我國上市，早于安進T-vec上市近10年之久，但因為種種原因沒有在臨床上得到廣泛的應(yīng)用。

       目前我國涉足溶瘤病毒的企業(yè)約40家，并有多家企業(yè)進行了IND申報，相關(guān)代表公司有上海三維、武漢濱會、北京奧源和力、深圳復(fù)諾健、深圳亦諾微醫(yī)藥等。

       表2 溶瘤病毒相關(guān)產(chǎn)品申報

       在我國溶瘤病毒發(fā)展過程中，國內(nèi)科研院所教授及其團隊在當(dāng)中發(fā)揮了不可忽視的作用：

       1. 劉新垣院士及其團隊

       2001—2003年，劉新垣院士在國際上首次提出“癌癥的靶向基因―病毒治療”(Cancer Targeting Gene-Virotherapy, CTGVT)，其原理是將抗癌基因加入到溶瘤病毒 (OV)，其領(lǐng)銜的上海元宋生物技術(shù)有限公司成功開展了抗癌藥物“重組人腫瘤靶向基因-病毒（ZD55-IL-24）注射液”的臨床前研究。

       2. 中山大學(xué)顏光美教授團隊

       中山大學(xué)顏光美教授在2014年10月6日在國際學(xué)術(shù)期刊PNAS上首次發(fā)表論文簡述了M1病毒的由來及作用，此后顏教授團隊進行了M1病毒安全性和有效性后續(xù)研究，并發(fā)現(xiàn)了M1病毒靶向殺傷癌細(xì)胞的標(biāo)志物，目前溶瘤病毒M1已啟動第三方安全評價，預(yù)計將于2019年進行人體臨床試驗。

       3. 上海交通大學(xué)蔡宇伽教授團隊

       蔡宇伽教授及其領(lǐng)銜的本導(dǎo)基因?qū)⒆钕冗M的基因編輯、合成生物學(xué)開關(guān)調(diào)控等生物學(xué)技術(shù)引入溶瘤病毒研發(fā)管線，其核心技術(shù)包括：（1）利用CRISPR全基因文庫技術(shù)篩選候選因子；（2）利用合成生物學(xué)開關(guān)調(diào)控基因表達，保證溶瘤病毒安全性與有效性；（3）與免疫檢查點抑制劑聯(lián)合提高抗腫瘤療效。

       4. 劉福生教授團隊

       北京市神經(jīng)外科研究所、北京天壇醫(yī)院神經(jīng)外科劉福生教授團隊主持研發(fā)了一種新型的溶瘤病毒ON-01，其中是由野生型的病毒通過基因工程進行基因改造，刪除了該病毒對神經(jīng)細(xì)胞的**基因及該病毒中的DNA合成酶，使其利用腫瘤細(xì)胞的這些DNA合成酶，選擇性地在腫瘤細(xì)胞內(nèi)繁殖并生長并擴散。目前，ON-01用于復(fù)發(fā)高級別腦膠質(zhì)瘤正處于臨床I期。

       5. 周國瑛教授團隊

       周國瑛教授是廣州醫(yī)科大學(xué)中法Hoffmann免疫研究所2013年10月從美國芝加哥大學(xué)引進的全職PI、特聘教授。周教授被譽為國際上皰疹靶向溶瘤病毒的發(fā)明人，2006年在國際上成功報道改變皰疹病毒的天然細(xì)胞入侵途徑，使之精確靶向惡性腦瘤。除了繼續(xù)在皰疹病毒感染與免疫的基礎(chǔ)理論領(lǐng)域研究外，周國瑛教授在2015年注冊成立深圳亦諾微生物醫(yī)藥科技有限公司，已領(lǐng)導(dǎo)完成溶瘤病毒免疫治療系列產(chǎn)品的研發(fā)，相關(guān)產(chǎn)品研究進入澳洲臨床研究(Phase I)階段。

       五、我國溶瘤病毒產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨挑戰(zhàn)

       1. 溶瘤病毒給藥途徑限制其臨床應(yīng)用

       目前，溶瘤病毒以瘤內(nèi)注射為主，多于用體表腫瘤或部位局限腫瘤，限制了其臨床應(yīng)用范疇。系統(tǒng)性給藥（如靜脈注射）更有臨床應(yīng)用前景和商業(yè)價值，有望治療轉(zhuǎn)移性腫瘤或血液腫瘤。

       但靜脈給藥存在易被血液稀釋，降低裂解腫瘤細(xì)胞的療效；易被循環(huán)血液的成分干擾，導(dǎo)致溶瘤病毒失效或被快速清除；易引起全身擴散，導(dǎo)致嚴(yán)重的非靶向性感染等缺點。

       2. 溶瘤病毒的上游創(chuàng)新環(huán)節(jié)面臨挑戰(zhàn)

       病毒種類和功能基因的選擇及改造是溶瘤病毒的源頭創(chuàng)新環(huán)節(jié)，但溶瘤病毒常用的病毒種類和插入的功能基因已被大量科研文獻廣泛發(fā)表，這對于溶瘤項目的創(chuàng)新性和專利壁壘會產(chǎn)生相關(guān)挑戰(zhàn)。

       3. 溶瘤病毒產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用仍任重道遠(yuǎn)

       溶瘤病毒制備技術(shù)基本成熟，但大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化依然有待解決，臨床應(yīng)用級別的病毒載體工業(yè)化生產(chǎn)面臨多個挑戰(zhàn)：

       （1）缺乏高靈敏度的活性病毒 GMP 工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)控檢測體系；（2）目前仍沒有針對臨床使用溶瘤病毒的制造和表征的具體監(jiān)管指南；（3）傳統(tǒng)用于實驗室目的的貼壁細(xì)胞系統(tǒng)在規(guī)模放大中會面臨很多困難；（4）病毒純化耗時長，生產(chǎn)成本高等。

       參考資料：

       [1]黃慧雅, 陸蔭英, 謝震. 溶瘤病毒在腫瘤治療中的研究進展[J]. 傳染病信息, 2019(1).

       [2]高特佳.溶瘤病毒投資的機遇與挑戰(zhàn)[EB/OL].[2019-06-23].https://www.sohu.com/a/239089508_550637.

       [3] 浙商證券. 溶瘤病毒-腫瘤治療新希望，潛力巨大新技術(shù)[EB/OL].[2019-06-23].https://www.docin.com/p-1665831053.html.

       [4] 醫(yī)麥客.溶瘤病毒：基因治療時代的寵兒，實體瘤攻克的利器[EB/OL].https://med.sina.com/article_detail_103_2_51332.html.