呼腸孤病毒抗腫瘤作用的研究進(jìn)展

韋舒文，李佩佩，周艾玲，蘇潔麗，呂湘樺，周 崇，黃 莉

（廣西中醫(yī)藥大學(xué)，廣西 南寧 530200）

近年來，全世界的癌癥發(fā)病率和死亡率迅速上升，癌癥已成為大多數(shù)地區(qū)人群的主要死因，也給世界各國(guó)人民帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。作為一種新興的腫瘤治療手段，溶瘤病毒以其獨(dú)有的靶向殺傷腫瘤而不破壞正常組織的作用特性成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)，并廣泛應(yīng)用于臨床試驗(yàn)［1］。其中，野生型或改造后的呼腸孤病毒是一種溶瘤病毒，可靶向在腫瘤細(xì)胞中大量復(fù)制增殖，還可通過激活Ras 信號(hào)通路，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡和自噬等，來實(shí)現(xiàn)其對(duì)腫瘤細(xì)胞的溶瘤作用［2-3］。呼腸孤病毒已被證實(shí)對(duì)多種腫瘤細(xì)胞具有溶瘤效應(yīng)，并已應(yīng)用于多項(xiàng)臨床試驗(yàn)。臨床試驗(yàn)證實(shí)單獨(dú)給予呼腸孤病毒治療腫瘤效果不佳，目前多采取聯(lián)合用藥以增強(qiáng)呼腸孤病毒的治療效果?，F(xiàn)將近年來呼腸孤病毒抗腫瘤作用相關(guān)研究文獻(xiàn)綜述如下。

1 呼腸孤病毒的抗腫瘤作用機(jī)制

呼腸孤病毒屬于呼腸孤病毒科正呼腸孤病毒屬，是一種無包膜的雙鏈RNA 病毒，在20 世紀(jì)60 年代首次被發(fā)現(xiàn)，廣泛存在于人體的呼吸道和消化道中。人體感染呼腸孤病毒后大多不出現(xiàn)癥狀，或僅表現(xiàn)為輕微的流感樣癥狀、頭痛和腹瀉［4］。鑒于其引起的不明顯臨床癥狀和靶向腫瘤細(xì)胞的特性，呼腸孤病毒可作為理想的候選溶瘤病毒，用于免疫系統(tǒng)正常和免疫失調(diào)的腫瘤患者的病毒治療。目前，呼腸孤病毒T3D 毒株已開展許多腫瘤的Ⅰ期、Ⅱ期臨床試驗(yàn)［5-7］。

1.1 直接裂解腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒殺作用 作為呼腸孤病毒最重要的溶瘤效應(yīng)，其可利用大多數(shù)腫瘤細(xì)胞的突變特征，靶向性地在腫瘤細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制增殖，造成細(xì)胞凋亡、壞死或自噬，最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞裂解。研究表明，呼腸孤病毒對(duì)腫瘤的靶向作用與Ras 信號(hào)通路有密切關(guān)系。Ras 是一種在腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)的原癌基因，可以調(diào)控細(xì)胞的增殖凋亡，在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路發(fā)揮著重要作用。呼腸孤病毒可通過激活腫瘤細(xì)胞Ras 信號(hào)通路或者高表達(dá)在細(xì)胞應(yīng)答中起重要作用的上皮生長(zhǎng)因子受體，靶向性地在腫瘤細(xì)胞中增殖感染［8］。在一些腫瘤細(xì)胞上，Ras 基因往往會(huì)發(fā)生突變或者過度表達(dá)，這時(shí)Ras 通過激活磷脂酶，抑制對(duì)病毒有拮抗作用的蛋白質(zhì)激酶表達(dá)［9-10］。由于腫瘤細(xì)胞對(duì)病毒的拮抗作用下降，病毒能夠在腫瘤細(xì)胞中大量增殖感染，引起溶瘤。Ras還能夠通過增強(qiáng)病毒脫膜、顆粒感染性和凋亡依賴性釋放來介導(dǎo)呼腸孤病毒溶瘤［11］。Ras/Ral?GEF/p38 通路可促進(jìn)呼腸孤病毒在腫瘤細(xì)胞中的復(fù)制［12］。盡管Ras 信號(hào)有利于呼腸孤病毒的溶瘤活性，研究表明呼腸孤病毒也可通過Ras 非依賴性信號(hào)通路殺死腫瘤細(xì)胞，而有些缺乏Ras 信號(hào)激活的腫瘤細(xì)胞也對(duì)呼腸孤病毒的溶瘤作用異常敏感［13-14］。這可能是由于腫瘤細(xì)胞不同于正常細(xì)胞的代謝變化，突變?nèi)笔Я讼嚓P(guān)的通路和蛋白，導(dǎo)致其更易被溶瘤病毒感染，為呼腸孤病毒在腫瘤細(xì)胞中的復(fù)制和腫瘤細(xì)胞裂解清除提供更適宜的細(xì)胞微環(huán)境。呼腸孤病毒對(duì)腫瘤細(xì)胞的靶向感染也與病毒蛋白入胞受體JAM-A（重組人連接黏附分子A）在細(xì)胞表面的表達(dá)有關(guān)，但并不是所有腫瘤細(xì)胞的感染都依賴于JAM-A 受體［15］。以上研究成果表明腫瘤細(xì)胞對(duì)呼腸孤病毒感染敏感性的分子物質(zhì)基礎(chǔ)是復(fù)雜的，涉及病毒復(fù)制周期的諸多環(huán)節(jié)。此外，呼腸孤病毒還可以通過旁殺效應(yīng)達(dá)到裂解腫瘤細(xì)胞，進(jìn)一步感染周圍未感染的腫瘤細(xì)胞，引發(fā)新一輪的增殖裂解，進(jìn)而清除更多的腫瘤細(xì)胞，產(chǎn)生級(jí)聯(lián)作用，起到有效的抗癌作用。

1.2 誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗腫瘤免疫反應(yīng) 呼腸孤病毒的溶瘤效應(yīng)除了表現(xiàn)在具有直接裂解潛能外，還可以誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生固有免疫應(yīng)答和特異性免疫應(yīng)答。當(dāng)呼腸孤病毒進(jìn)入機(jī)體后，被視為外來抗原，刺激腫瘤微環(huán)境中現(xiàn)有的免疫細(xì)胞，誘導(dǎo)其產(chǎn)生天然免疫應(yīng)答。在腫瘤細(xì)胞中，機(jī)體天然免疫環(huán)境的改變會(huì)增強(qiáng)惡性腫瘤對(duì)病毒感染的敏感性。Ras 信號(hào)激活后，可阻礙機(jī)體的天然免疫應(yīng)答，以利于病毒對(duì)腫瘤細(xì)胞的感染，啟動(dòng)PI3K 和Raf/MEK/ERK 信號(hào)通路，進(jìn)而抑制IFN-Ⅰ（Ⅰ型干擾素）反應(yīng)［16］。在腫瘤細(xì)胞中，MEK/ERK的激活會(huì)引起IFN-I產(chǎn)生下降，反饋抑制RIG-I 信號(hào)通路，從而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)呼腸孤病毒感染的敏感性［17］。當(dāng)腫瘤細(xì)胞被呼腸孤病毒裂解后，會(huì)釋放大量的腫瘤相關(guān)抗原至腫瘤微環(huán)境中，使機(jī)體的免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤抗原產(chǎn)生識(shí)別，抗原提呈細(xì)胞誘導(dǎo)T 細(xì)胞對(duì)未被感染的腫瘤細(xì)胞進(jìn)行清除，從而激活由CTLs（細(xì)胞毒T 細(xì)胞）介導(dǎo)的特異性抗腫瘤免疫反應(yīng)。值得關(guān)注的是，在病毒引起的肝癌細(xì)胞中，呼腸孤病毒可誘導(dǎo)產(chǎn)生IFN-Ⅰ的高水平表達(dá)，抑制乙肝病毒和丙肝病毒的復(fù)制，并減小腫瘤體積，發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)［18］。瘤內(nèi)注射呼腸孤病毒，可降低腫瘤的轉(zhuǎn)移率，同時(shí)，還能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子及趨化因子聚集，誘導(dǎo)CD8+T 細(xì)胞應(yīng)答。將呼腸孤病毒感染的腫瘤細(xì)胞和人樹突狀細(xì)胞共培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，人樹突狀細(xì)胞發(fā)育成熟，分泌細(xì)胞因子，可促進(jìn)NK 細(xì)胞的遷移，逆轉(zhuǎn)體內(nèi)的腫瘤微環(huán)境，進(jìn)一步誘導(dǎo)機(jī)體的抗腫瘤免疫應(yīng)答［19］。

2 呼腸孤病毒治療腫瘤的臨床應(yīng)用

2.1 與放療化療的聯(lián)合應(yīng)用 呼腸孤病毒聯(lián)合放療化療手段治療癌癥時(shí)，既可以靶向攻擊腫瘤細(xì)胞，增強(qiáng)其對(duì)化療藥物的敏感性，提高化療藥物的效果，減少藥物的使用劑量和副作用，又可以激活機(jī)體免疫細(xì)胞，增加抗腫瘤的靶向效應(yīng)。將呼腸孤病毒聯(lián)合順鉑等化療藥物治療腫瘤小鼠試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合用藥極大地提高了兩者的安全性［20］。當(dāng)呼腸孤病毒聯(lián)合放療治療黑色素瘤，可誘導(dǎo)以抗凋亡蛋白Bcl-2和促凋亡效應(yīng)因子Bax 的低水平表達(dá)為特征的細(xì)胞凋亡反應(yīng)，發(fā)揮較好的治療效果［21］。

2.2 與免疫檢測(cè)點(diǎn)抑制劑的聯(lián)合應(yīng)用 近年來，將免疫檢測(cè)點(diǎn)抑制劑聯(lián)用呼腸孤病毒成為腫瘤的輔助治療手段。呼腸孤病毒作為溶瘤病毒可以引導(dǎo)免疫細(xì)胞趨化至腫瘤部位，高效發(fā)揮DC 細(xì)胞的殺傷作用，兩者聯(lián)合作用可顯著提高其抗腫瘤效應(yīng)。目前，有學(xué)者在臨床上開展呼腸孤病毒聯(lián)用抗PD-1 抗體治療腫瘤細(xì)胞，證實(shí)抗瘤效果比單一應(yīng)用時(shí)顯著［22］。Parrish C 等［23］發(fā)現(xiàn)呼腸孤病毒聯(lián)合利妥昔單抗對(duì)白血病腫瘤細(xì)胞的殺傷作用顯著提高。

2.3 搭載細(xì)胞載體的聯(lián)合治療 近年來，應(yīng)用細(xì)胞載體搭載病毒是抗腫瘤治療的新型給藥方式。將標(biāo)記有呼腸孤病毒抗體的人單核細(xì)胞搭載呼腸孤病毒后，可將病毒傳送至腫瘤細(xì)胞，引起腫瘤細(xì)胞的感染和裂解［24］。將呼腸孤病毒搭載于未成熟的樹突狀細(xì)胞和淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞的共培養(yǎng)物，既可以抑制中和抗體對(duì)呼腸孤病毒感染細(xì)胞的清除作用，又可誘導(dǎo)炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生，介導(dǎo)固有免疫應(yīng)答和特異性抗腫瘤免疫反應(yīng)［25］。將細(xì)胞因子激活的殺傷細(xì)胞作為呼腸孤病毒的保護(hù)性載體，既能更好地避免抗體的中和作用，又能發(fā)揮呼腸孤病毒的溶瘤和殺傷細(xì)胞的雙重毒性作用［26］。裝載呼腸孤病毒的NK細(xì)胞能進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用，同時(shí)也保護(hù)呼腸孤病毒即使在中和抗體效應(yīng)下，也能到達(dá)腫瘤細(xì)胞發(fā)揮其溶瘤作用［27］。

3 溶瘤型重組呼腸孤病毒的應(yīng)用

為了增強(qiáng)抗腫瘤作用，目前，有學(xué)者在以下幾方面利用基因工程技術(shù)改造呼腸孤病毒：①修飾病毒衣殼，阻斷病毒的衣殼蛋白和正常細(xì)胞的表面受體結(jié)合，以增強(qiáng)靶向腫瘤細(xì)胞的特異性；②導(dǎo)入特異性啟動(dòng)子，如端粒酶啟動(dòng)因子、AFP 啟動(dòng)子，增強(qiáng)特異性靶向腫瘤細(xì)胞作用，調(diào)控病毒增殖；③將抗癌基因插入病毒基因組，促進(jìn)病毒在腫瘤細(xì)胞中特異性復(fù)制增殖［28］；④將免疫刺激因子如GM-CSF 插入病毒基因組，增強(qiáng)機(jī)體的免疫應(yīng)答，提高呼腸孤病毒的抗腫瘤效應(yīng)和腫瘤靶向性［29］。由于載體構(gòu)建的難度較大，仍在不斷的研究進(jìn)展中，目前報(bào)道的國(guó)內(nèi)外呼腸孤病毒的溶瘤型重組病毒臨床應(yīng)用成功案例并不多，更多關(guān)注點(diǎn)是在構(gòu)建呼腸孤病毒非溶瘤病毒載體上。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在不久的將來，呼腸孤病毒將被改造為更具高效型溶瘤病毒。

4 結(jié) 語

盡管隨著研究的不斷深入，人們對(duì)呼腸孤病毒的抗腫瘤作用了解越來越多，但尚有許多細(xì)節(jié)和問題還需探討和闡明。通過基因重組修飾呼腸孤病毒，提高其抗腫瘤活性，還在起步階段。在呼腸孤病毒治療腫瘤的臨床應(yīng)用中，中和抗體的拮抗作用、免疫細(xì)胞對(duì)病毒的清除作用、聯(lián)合治療的不良反應(yīng)以及病毒自身的低溶瘤效應(yīng)等都是呼腸孤病毒抗腫瘤應(yīng)用的阻礙，這些都需要進(jìn)一步深入分析。相信將來呼腸孤病毒治療腫瘤的安全性會(huì)更高，且更有效。