[新书连载]溶瘤病毒治疗脑胶质瘤研究现状及进展(下)｜刘福生《脑胶质瘤基础与临床研究》第12期

本文摘自人民卫生出版社出版的《脑胶质瘤基础与临床研究》，作者刘福生、金贵善；《神外前沿》发布此文，已获出版社书面授权及作者本人许可。

第四节  溶瘤病毒治疗脑胶质瘤研究现状及进展（下）

4 靶向肿瘤干细胞 

脑肿瘤干细胞具有自我更新、 定向迁移和分化潜能. 被认为是肿瘤的起始细胞. 是脑肿瘤复发根 源. 并与肿瘤的放化疗抵抗有关. 因此. 脑肿瘤干细胞已成为目前肿瘤治疗策略中的重要靶标. Jiang (2006) 等从新鲜人脑胶质母细胞瘤手术组织标本中分离培养出 4 株胶质瘤干细胞. 均表达肿瘤干细胞 标记物 CD133. 在生长因子作用下可定向分化成神经元和星形胶质细胞. 腺病毒受体 CAR ( coxsackie¯ adenovirus receptor. 柯萨奇病毒¯ 腺病毒受体) 和整合素呈高水平表达. 利用胶质瘤干细胞制备的鼠胶 质瘤模型具有原发性恶性胶质母细胞瘤特征. 组织学上呈高度浸润性生长、 细胞致密、 血管丰富和由假 栅栏样结构围成的坏死灶等. 其表型与发展进程与人类原发性肿瘤更相近. 对各种传统治疗方法与普通 胶质瘤细胞制备的模型相比更具抵抗性. 

Jiang (2009) 等通过体内外实验证实. 由于 CAR 和整合素的高表达. 使胶质瘤干细胞对腺病毒易 感. 腺病毒通过 Rb 通路依赖方式感 胶质瘤干细胞. 并在其中复制、 产生细胞毒作用并溶解细胞. Ito (2006) 等报道. 溶瘤性腺病毒可诱发胶质瘤细胞的细胞自噬. 这一过程有可能是通过使 AKT / TOR 通 路失活来实现. 因为实验中发现腺病毒的感 可抑制 mTOR 的磷酸化. Jiang (2007) 等的实验也证实. Delta¯24¯RGD在体内外均可诱导胶质瘤干细胞发生细胞自噬反应. 与细胞自噬相关的重要蛋白复合体 Atg5/Atg12、 LC3¯II蛋白表达增加. 细胞内自噬小体积聚. 用Delta¯24¯RGD治疗由胶质瘤干细胞制备的移植瘤荷瘤鼠. 治疗组的生存期明显高于对照组.肿瘤组织中 Atg5 呈高表达且与病毒纤维蛋白的表 达相伴. 在肿瘤坏死灶周围构成清晰的肿瘤 “带” (tumor zone). 而其他区域的肿瘤或未经病毒治疗的 肿瘤组织中则未见有 Ata5 的表达. 提示腺病毒有可能通过增强细胞的自噬过程而达到溶瘤目的. Delta¯ 24¯ RGD 只能在 p16INK4 / Rb 通路异常的肿瘤细胞中复制. Rb 通路的改变在胶质母细胞瘤和胶质瘤干细 胞中较为常见. Jiang (2008) 等培养的 4 株胶质瘤干细胞中 p16INK4 / Rb 通路均异常. 其中有 1 株 Rb 表达阴性. p16 阳性.另 3 株 Rb 表达阳性. 但不表达 p16. Delta¯ 24¯ RGD 在体内外的实验中对胶质瘤干细 胞表现出较强的溶瘤效果. 因此. 基于腺病毒的治疗策略有望消除脑肿瘤复发的根源———脑肿瘤干细胞. 

5 联合疗法 

联合疗法有诸多优点. 如提高整体疗效、 降低使用剂量从而减低毒性以及改变肿瘤微环境等. 联合 疗法主要有溶瘤病毒联合化疗、 放疗及小分子抑制剂等多种方法. 目前多处于临床前研究阶段. 由于各 种溶瘤病毒溶瘤机制不同. 结合肿瘤细胞特点联合不同的抗癌疗法有望取得较为理想疗效. 

1) 联合免疫治疗 

GM¯ CSF 为免疫刺激分子. 能刺激机体的抗肿瘤免疫反应. T¯ VEC ( Talimogene laherparepvec. 又称 OncoVex) 是一种 HSV¯ 1 溶瘤病毒. 其病毒基因组中载有编码 GM¯ CSF ( granulocyte¯ macrophage colony¯ stimulating factor. 粒细胞¯ 巨噬细胞集落刺激因子) 的基因片段. 能表达 GM¯ CSF. OncoVex 目前为安进 公司所持有. 在一个小型的中期研究中发现. 该病毒能够清除一些患者的黑色素瘤. 目前. 正应用于一 项黑色素瘤的随机临床III期试验. 结果尚未发表. 溶瘤作用结合免疫刺激分子治疗肿瘤的多项临床前研 究显示出很好的抗肿瘤治疗效果. 

此外. 其他免疫刺激分子. 如 IL¯4、 IL¯12、 Flt3L 及 CD40 配体等都可用来 “武装” 溶瘤病毒. 刺 激机体免疫反应. 同溶瘤病毒一道. 协同完成抗肿瘤效应. 

2) 联合化疗和放疗 

病毒治疗和放化疗的单独使用疗效有限. 二者的联合应用有望获得较好的协同抗胶质瘤效应. 目前 应用联合治疗的化疗药包括替莫唑胺 (Temozolomide)、 依托泊苷 (Etoposide. 又称 VP¯16) 及伊立替康 (Irinotecan hydrochloride) 等. 

Delta¯24 联合 CTP¯11: 化疗药 CTP¯11. 又称伊立替康. 由日本研发. 为喜树碱类抗癌药. 抗肿瘤 作用靶点为拓扑异构酶I (Topo I). Topo I在 DNA 的复制过程中可以可逆性地切开 DNA 单链. 使得 扭转的 DNA 双链松解开. DNA 的复制得以继续进行. 然后重新组装形成 DNA 双链. CPT¯11 及其活性 代谢产物可与 Topo I¯ DNA 复合物结合. 阻止 DNA 链的重新组装. 引起 DNA 双链的断裂. 造成细胞死 亡. 因此. CPT¯11 是细胞周期特异性药物. 主要作用于 S 期. 可破坏 DNA 复制转录. 也可以引起其他 周期细胞的死亡. Jiang (2014) 等发现. 溶瘤性腺病毒 Delta¯24 在感 胶质瘤细胞时可使细胞积聚在 S 期. 同时病毒的复制可导致拓扑异构酶I (Topo I) 的表达增加. 体外实验表明 Delta¯24 联合 CTP¯11 给药对胶质瘤细胞的抗肿瘤作用增强. 而且. CTP¯11 的介入并没有降低溶瘤性腺病毒杀伤肿瘤细胞的 能力.体内实验中二者的联合应用可显著延长动物的生存期. 

Delta¯24¯RGD联合替莫唑胺: 替莫唑胺化疗药是一种烷化剂. 咪唑四嗪类衍生物. 主要用于恶性 胶质瘤、 尤其是胶质母细胞瘤的治疗. 为胶质母细胞瘤一线抗癌药. 替莫唑胺对 MGMT 启动子呈甲基 化、 MGMT 表达阴性的恶性胶质瘤疗效较好. 原因在于 MGMT 的表达可逆转替莫唑胺引起的 DNA 损伤. 使肿瘤细胞对其产生抗药性. 所以 MGMT 表达阳性的胶质瘤患者对替莫唑胺耐药. 腺病毒为了完成复 制需要使关键的 DNA 损伤修复基因失活. 体外实验发现. Delta¯ 24¯ RGD 可诱导 MGMT 基因沉默、 下调 其 RNA 的表达水平. 导致与 MGMT 启动子发生甲基化同样的效应. 说明. 溶瘤性腺病毒 Delta¯ 24¯ RGD 可通过下调MGMT介导的耐药机制. 从而使替莫唑胺发挥理想疗效. 事实证明. 体内用Delta¯24¯RGD 联合替莫唑胺可显著延长胶质瘤荷瘤鼠的生存期. 

除外溶瘤腺病毒. 溶瘤性单纯疱疹病毒与替莫唑胺的联合也取得较好疗效. 如 G207 联合替莫唑胺 对 MGMT 阴性人胶质瘤细胞以及 U87 荷瘤鼠的协同治疗作用.G47Δ 联合替莫唑胺对 MGMT 阴性的胶质 瘤干细胞的协同杀伤作用等. 

G47Δ 联合依托泊苷: 依托泊苷是一种拓扑异构酶II抑制剂. 为细胞周期特异性抗癌药. 主要抑制 中期分裂细胞. 依托泊苷通常用于传统治疗无效的复发难治性胶质母细胞瘤的治疗. 尽管疗效未得到证 实. 副作用却很显著. G47Δ 联合依托泊苷不仅在体外可协同作用杀伤胶质瘤干细胞. 体内应用于治疗 由胶质瘤干细胞制备的荷瘤鼠实验中. 降低依托泊苷剂量. 二者联合也使肿瘤中凋亡细胞明显增多. 并 显著延长了荷瘤鼠的生存期. 

oHSV 联合放疗: 放疗常用于复发胶质母细胞瘤的治疗. oHSV 联合放疗治疗 U87 胶质瘤实验中. 联合疗法比单一方法治疗疗效提高显著. 放疗后给予病毒治疗. 病毒复制能力增强. 其机制可能在于放 疗诱导的 MAPK p38 通路活性增强所致. 

3) 联合小分子抑制剂 

一些针对原癌基因或信号通路的小分子抑制剂与溶瘤病毒具有协同作用. 包括PI3K/AKT通路抑制剂、 血管生成抑制剂及组蛋白去乙酰化酶抑制剂等. LY294002 为 PI3K/ AKT 通路抑制剂. 目前研究中. 与 LY294002 具有协同抗肿瘤作用的溶瘤病毒有单纯疱疹病毒 R7041、 MG18L 等. 联合应用对胶质瘤细胞及胶 质瘤干细胞及其移植瘤抑瘤作用明显. 贝伐珠单抗 (Bevacizumab)、 西仑吉肽 (Cilengitide). 是一种抗血 管生成制剂. 与多种溶瘤病毒具有协同抗肿瘤作用. 此外. 组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古菌素 A (Trichos¯ tatin A. TSA) 与 G47Δ 的联合协同抗肿瘤作用也得到实验证实. 一些针对原癌基因、 血管生成及细胞内重 要调节细胞增殖、 细胞周期的信号通路等小分子抑制剂. 单独应用于治疗往往效果并不显著. 有些应用于 体内治疗时几乎没有疗效. 但与溶瘤病毒的联合应用. 机制上互补情况下. 可产生明显协同效应. 

6 治疗策略的迁移 

传统的治疗策略首选肿瘤切除结合放化疗. 溶瘤病毒治疗肿瘤的临床试验大都在复发性高级别胶质 瘤中展开. 似乎都是在传统治疗无效后的无奈选择. 但已有研究提示. 溶瘤病毒治疗在应用于新诊断病 例肿瘤切除后瘤腔内注射. 有望有效控制肿瘤的复发. 并提高患者的生存期和生存质量. 

7 开发新的溶瘤病毒 

溶瘤性单纯疱疹病毒和溶瘤性腺病毒是目前研究最为深入的两种溶瘤病毒. 但仍停留于临床前期及 临床试验阶段. 其安全性及有效性有待于进一步的研究. 应用于临床仍有许多问题尚待解决. 虽然大多 数的临床研究显示这两种溶瘤病毒安全性较高. 对肿瘤的杀伤作用明确. 但临床疗效并不令人满意. 患 者的生存质量和生存期并没有得到显著改善和提高. 针对病毒的改造从未停止. 新的溶瘤病毒的研发也 逐渐纳入视野. 除了单纯疱疹病毒、 腺病毒. 牛痘病毒、 细小病毒、 呼肠孤病毒、 麻疹病毒、 新城疫病 毒、 水疱性口炎病毒及脊髓灰质炎病毒等的溶瘤特性也逐渐被认知. 开发新的溶瘤病毒. 并运用现有技 术手段对病毒进行改造. 在保障安全性同时提高溶瘤病毒溶瘤活性是目前研究热点. 

目前. 有近 20 种溶瘤病毒正被用于各种人类肿瘤的临床治疗性试验. 病毒治疗试验的结果让人们 充满期待又饱含挑战. 尽管基因工程技术的应用使得对溶瘤病毒的改造更加容易. 但改造后的病毒其安 全性问题还有待进一步验证. 溶瘤病毒的临床有效性也有待提高. 一种新的病毒治疗方法的出现往往融 入了对恶性胶质瘤的最新认识和以往失败试验的经验. 新的溶瘤病毒. 如麻疹病毒、 牛痘病毒、 呼肠弧 病毒、 新城疫病毒以及重新设计的各类病毒和新的治疗策略的出现. 为人类攻克肿瘤赋予新的希望. 随 着对各种溶瘤病毒生物学特性的进一步了解. 溶瘤病毒在体内抗肿瘤机制研究的深入. 以及现代医学新 技术、 新方法及治疗新策略在溶瘤病毒研究中的应用. 相信在不远的将来. 溶瘤病毒在临床治疗胶质瘤 中将会更有作为. 表8¯1给出了一些已发表的溶瘤病毒治疗胶质瘤临床试验结果. 其他相关临床试验资 料可查询网站 www.clinicaltrials.gov. 

主要作者简介：刘福生，教授，主任医师，研究员，博士研究生导师。首都医科大学附属北京天坛医院神经外科、北京市神经外科研究所脑肿瘤研究中心，北京市卫生技术高层次人才——神经外科学科带头人。

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