▎药明康德内容团队报道
2019年7月，有研究机构的科学家们发现，一种普通感冒病毒能够靶向感染并摧毁膀胱癌患者的癌细胞，一名参与试验的膀胱癌患者体内癌症迹象甚至完全消失了。这种“借毒杀癌”的疗法就是溶瘤病毒疗法。溶瘤病毒，顾名思义，指的就是一类能够有效感染并消灭癌细胞的病毒。溶瘤病毒免疫疗法具有双重的抗癌作用机制：它们不但能够通过溶瘤病毒在肿瘤内大量繁殖引发癌细胞裂解死亡，同时还可释放肿瘤特异性免疫激活蛋白，激发全身性抗肿瘤免疫反应。目前，溶瘤病毒疗法已成为肿瘤免疫疗法领域的一个重要研究领域。百时美施贵宝（BMS）、强生（Johnson & Johnson）、默沙东（MSD）等多家大型医药企业，均在近年来通过收购或合作的方式加码这一领域。在中国，包括三维生物、天士力、亦诺微医药、阿诺医药等许多生物医药公司也纷纷通过自主研发或海外引进的方式，投身这类药物的开发。溶瘤病毒疗法的概念已经存在了很长时间。早在上世纪50年代，科学家们就观察到癌症患者在感染病毒期间，体内的肿瘤会出现消退的现象，并由此产生了用病毒来治疗癌症的想法。在溶瘤病毒疗法中，溶瘤病毒发挥着核心作用。溶瘤病毒是一类经过特殊设计的病毒，它更倾向于感染肿瘤细胞而对正常细胞毒性很弱，可选择性在肿瘤细胞内大量复制繁殖，直至癌细胞裂解、死亡。当癌细胞在病毒的感染下破裂死亡时，新生成的病毒颗粒会被释放，进一步感染周围的癌细胞。更有趣的是，研究发现，溶瘤病毒在感染杀死癌细胞的同时还能够被赋予特殊功能，例如可在宿主原位表达针对肿瘤裂解抗原的自体疫苗、免疫调节因子等，进而促进激活患者体内抗肿瘤特异性免疫反应。基于这些特性，溶瘤病毒疗法已被归类为肿瘤免疫疗法的重要分支。
▲溶瘤病毒免疫疗法的基本原理（图片来源：Replimune公司官网）为了让溶瘤病毒有效地针对癌细胞，对肿瘤的特异性靶向是研发中的一大重点。有趣的是，肿瘤天生就很容易成为溶瘤病毒的攻击对象——当诸如RAS、TP53、RB1以及PTEN等基因出现变异后，癌细胞的抗病毒感染能力会变弱，给了溶瘤病毒可乘之机。针对癌细胞的这些弱点，研究人员已经开发出了多种能有效靶向肿瘤的病毒。譬如，水疱性口炎病毒和马拉巴病毒等经过改造的弹状病毒能依赖干扰素信号通路的缺陷，特异性地靶向癌细胞。首款获得美国FDA批准治疗黑色素瘤的溶瘤病毒就是由单纯疱疹病毒（HSV-1）改造而来。这些病毒的设计都与免疫反应有关。此外，还有一些溶瘤病毒能额外针对恶性肿瘤的代谢异常。比如pexastimogene devacirepvec（Pexa-Vec）自身带有一个缺陷的胸苷激酶基因，因此它只能在具有过量胸苷激酶活性的癌细胞中复制。此外，这款病毒中的B18R基因带有一个提前的终止密码子，让它的编码蛋白不容易被干扰素识别与结合。这些特性让此类病毒能有效地针对肿瘤细胞，而将对正常细胞的影响降至最低。截止目前，全球已有三款溶瘤病毒疗法获批上市，分别为Rigvir、安柯瑞（E1B-55KD，Oncorine）、Imlygic（talimogene laherparepvec，T-Vec）。Rigvir是由拉脱维亚Latima公司研发的一种遗传修饰的ECHO-7肠道病毒，于2004年在拉脱维亚获批用于治疗黑色素瘤。目前该药已在波兰和亚美尼亚等多个国家获批。过去十几年的临床案例证明，Rigvir溶瘤病毒安全、有效，能提高黑色素瘤患者生存率4-6倍，并对胃肠道肿瘤、胰腺癌、胆管癌和恶性肉瘤等多种实体肿瘤有明显疗效。值得一提的是，2019年11月第二届进博会期间，贵州生诺医药与Latima公司就签订了合作开发协议，获得了Rigvir在大中华地区的独家权益。根据协议，双方将共同推进Rigvir在中国的注册申报和探索性应用，并进一步研究溶瘤病毒新的机理和新的适应症，共同开发全球市场。安柯瑞是上海三维生物公司的一种重组人5型腺病毒注射液。公开信息显示，安柯瑞是利用基因工程技术删除人5型腺病毒E1B-55kD基因片段和E3-19KD基因片段后重新获得的一种溶瘤腺病毒，其在p53基因缺乏或异常的肿瘤中能特异性复制并产生复制依赖性细胞毒作用，而对正常人体细胞无明显的细胞毒作用。该药最早于2005年在中国获批，可用于治疗头颈部肿瘤、肝癌、胰腺癌、宫颈癌等多种适应症。
Imlygic是安进（Amgen）开发的一种经过基因修饰的1型单纯疱疹病毒（HSV-1），它可以在肿瘤细胞内复制并表达免疫激活蛋白粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）。将其直接注射到黑色素瘤病灶中可造成肿瘤细胞的溶解，从而使肿瘤细胞破裂，并释放出肿瘤源性抗原和GM-CSF，加速抗肿瘤的免疫应答。Imlygic已于2015年10月在美国获批用于局部治疗术后复发的晚期黑色素瘤，这也是首款获得FDA批准上市的溶瘤病毒疗法。
截图来源：123RF
自2015年美国FDA批准首款溶瘤病毒疗法以来，这一创新疗法更是得到了许多大型药企的关注。公开资料显示，近年来，百时美施贵宝（BMS）、强生、默沙东等多家大型医药企业，都已通过收购或合作的方式，加码这一领域。2016年12月，百时美施贵宝与PsiOxus Therapeutics公司达成一项合作协议。BMS获得PsiOxus Therapeutics的癌症溶瘤病毒候选药NG-348，并向后者支付5000万美元预付金，资助该药物完成临床前研究。此外，BMS还将支付8.86亿美元的里程碑款项，以支持NG-348的后续研发和商业化。
PsiOxus致力于开发创新型癌症免疫疗法，该公司曾入选2017年度“生物技术猛公司”（Fierce Biotech's 2017 Fierce 15）名单。NG-348 是基于该公司的第一代溶瘤病毒产品enadenotucirev和其独有的肿瘤免疫疗法技术平台研发而成。NG-348在enadenotucirev的基础上，插入两段能编码T细胞激活配体的基因片段，它们表达的蛋白能够分别激活T细胞表面的CD3和CD28受体，驱动T细胞在肿瘤微环境中的免疫应答，增强其杀死癌细胞的能力。2017年10月，艾伯维（AbbVie）宣布与Turnstone Biologics公司达成全球性研发合作协议，获得后者旗下三项下一代溶瘤病毒免疫疗法的独家开发权。Turnstone 成立于2015年，是一家专注于新一代溶瘤病毒疗法的临床开发公司，该公司也曾入选2017年度 “生物技术猛公司”名单。
Turnstone开发的溶瘤病毒疗法是基于基因工程改造过的马拉巴病毒（Maraba Virus）。该公司溶瘤病毒疗法与其它疗法的区别在于，将肿瘤疫苗和癌症病毒疗法整合在一起。在改造的马拉巴病毒中，研究人员同时加入了一段表达肿瘤抗原的序列。这一改造让这些马拉巴病毒能够在病毒表面表达肿瘤抗原并且将它们呈现给患者的免疫系统，从而激发对肿瘤的免疫反应。激活的免疫系统不但能够起到进一步杀伤肿瘤的效果，而且免疫细胞的记忆效应可以防止癌症复发。2018年2月，默沙东通过其子公司以3.94亿美元收购Viralytics。Viralytics是一家专注于开发癌症溶瘤免疫疗法的公司。其主要候选产品CAVATAK是普通感冒柯萨奇病毒A21型（CVA21）的专有制剂，它会与在多类癌细胞上高度表达的特定受体蛋白结合，通过细胞裂解和潜在针对癌细胞的免疫应答，来杀死局部和转移性癌细胞。
目前，CAVATAK正在作为瘤内和静脉内制剂在多项临床试验中进行评估，包括与默沙东的重磅抗PD-1疗法Keytruda（pembrolizumab）联用。2018年5月，强生旗下公司杨森公司（Janssen）以10亿美元收购溶瘤病毒免疫疗法公司BeneVir Biopharm。BeneVir公司专注于开发溶瘤病毒疗法，该公司主要利用其专有的T-Stealth溶瘤病毒平台，设计能够感染和破坏癌细胞的溶瘤病毒。据介绍，T-Stealth溶瘤病毒可以躲避免疫系统，从而直接或通过激活免疫系统破坏癌细胞。因此，这个技术平台减轻了溶瘤病毒与免疫检查点抑制剂之间的拮抗作用，使溶瘤病毒和免疫检查点抑制剂同时使用成为可能，将协同临床缓解作用最大化。
2018年9月，勃林格殷格翰（Boehringer Ingelheim）以2.1亿欧元的价格收购ViraTherapeutics公司。ViraTherapeutics是一家致力于开发溶瘤病毒疗法的生物医药企业，其主要候选产品VSV-GP是含有改良糖蛋白（GP）的囊泡性口炎病毒（VSV），它目前正在临床试验中以单独疗法或组合疗法的方式进行评估。
2019年12月，武田公司（Takeda）与专注于开发溶瘤病毒疗法Turnstone公司达成一项全球合作许可协议，以共同开发和推广后者的新型病毒免疫疗法RIVAL-01。根据协议，武田将支付Turnstone公司1.2亿美元的预付款，并收购其新合作伙伴的股权，获得RIVAL-01的全球独家授权。
RIVAL-01是Turnstone基于其牛痘病毒平台开发的主要候选药物。它编码IL-12细胞因子，FLT3配体和CTLA-4抗体三种强效免疫调节剂，可共同驱动免疫活性，并重塑肿瘤微环境，进而根除肿瘤。当牛痘病毒在全身癌细胞中复制时，它携带的转基因也将被表达。它编码的调节剂在肿瘤部位的生成增加了病毒固有的溶瘤和微环境修饰特性，从而形成了对肿瘤的多重机制攻击。此外，还有许多新锐在专注于这一创新疗法的开发，包括Calidi Biotherapeutics、Oncorus、Replimune Group等等。这些公司也得到了资本的青睐，例如Calidi在今年1月刚完成A轮融资，Oncorus在去年8月也完成了7950万美元B轮融资。近年来，很多中国公司也加入溶瘤病毒疗法的研发。公开资料显示，天士力、生诺医药、阿诺医药等多家公司均已通过“License-in”的方式，引进了不同种类的溶瘤病毒产品（见下表）。其中，天士力在5月刚从日本Takara Bio公司引进的溶瘤病毒产品C-REV，是一种1型单纯疱疹病毒（HSV-1）减毒菌株，可在肿瘤细胞中选择性复制并分解肿瘤细胞，而不会损坏正常细胞，C-REV正被开发用于治疗胰腺癌和黑色素瘤。阿诺医药引进的Reolysin是第二代溶瘤病毒肿瘤免疫疗法，它以哺乳动物呼肠孤病毒为基础开发而成，能够杀死RAS信号通路过度激活的癌细胞。该药已被美国FDA授予快速通道资格，用于治疗转移性乳腺癌。
此外，还有很多中国医药企业在选择自主研发溶瘤病毒疗法，包括三维生物、天达康基因、达博生物、康弘生物、亦诺微医药、滨会生物、复诺健生物、乐普生物等等。三维生物除了前述已经获批上市的溶瘤病毒疗法安柯瑞外，还在此基础上开发了H102（肿瘤靶向性重组腺病毒注射液）和H103（溶瘤性重组腺病毒注射液），目前尚处于早期研究阶段。天达康基因、康弘生物、滨会生物等的在研溶瘤病毒产品均已获批临床研究。虽然溶瘤免疫疗法单剂使用已经显示了临床活性，但研究人员发现，将溶瘤病毒疗法和免疫检查点抑制剂联用，可以进一步增强治疗效果。这一潜力在临床试验中也得到了验证。研究发现，无论是PD-1抑制剂，还是CTLA-4抑制剂，在与Imlygic联用的情况下，均能提高患者CD8与CD4阳性T细胞的数量，表明可能带来了系统性的免疫效应。此外，免疫细胞浸润性低的患者，也同样取得了良好的效果，表明在溶瘤病毒的作用下，“冷肿瘤”对免疫检查点抑制剂也产生了响应。根据Nature Reviews Cancer在2018年6月发表的一篇综述，溶瘤病毒疗法有两个潜在发展方向：一是与T细胞疗法结合，协助T细胞在局部肿瘤微环境中的增殖、移动、实现疗效；二是通过对免疫机制的进一步了解，科学家们有望开发出更好的溶瘤病毒，进一步拓展它的潜力。希望随着免疫系统抗肿瘤机制的不断阐明，溶瘤病毒免疫疗法的研究可以取得更多的进步和突破，让癌症患者拥有更多的治疗选择。欢迎扫码关注“医药观澜”微信公众号，了解更多中国医药创新动态。
注：本文旨在介绍医药健康研究进展，不是治疗方案推荐。如需获得治疗方案指导，请前往正规医院就诊。
[1]Luke Russell1and Kah-Whye Pen.(2018). The emerging role of oncolytic virus therapy against cancer. Chin Clin Oncol . doi:10.21037/cco.2018.04.04.[2]Fukuhara, H., Ino, Y., & Todo, T. (2016). Oncolytic virus therapy: A new era of cancer treatment at dawn. Cancer Science. doi:10.1111/cas.13027 [3]Twumasi-Boateng, K., Pettigrew, J. L.,et al. (2018). Oncolytic viruses as engineering platforms for combination immunotherapy. Nature Reviews Cancer. doi:10.1038/s41568-018-0009-4[4]天士力医药集团股份有限公司关于控股子公司与Takara Bio Inc.签署许可协议的公告. Retrieved May 12，2020, from http://data.eastmoney.com/notices/detail/600535/AN202005111379557842,JWU1JWE0JWE5JWU1JWEzJWFiJWU1JThhJTli.html[5]贵州生诺溶瘤病毒项目在进博会签约。Retrieved Nov 6，2019, from http://www.sinorda.com/researchNews5.html[6]柯瑞（E1B-55KD，Oncorine）. From http://www.sunwaybio.com.cn/product.html