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普懷普生診所:溶瘤病毒(oncolytic virus)消滅惡性腫瘤有請病毒代勞World-First Viral Therapy Trial in Cancer Patients

 
 

消滅惡性腫瘤,有請病毒代勞:

溶瘤病毒(oncolytic virus)

 

1991年,Martuza等人在《Science》杂志发表文章,称转基因HSV在恶性胶质瘤治疗中有一定的效果以后,采用HSV进行的溶瘤病毒治疗就日益受到关注。其原理是通过对自然界存在的一些致病力较弱的病毒进行基因改造制成特殊的溶瘤病毒,利用靶细胞中抑癌基因的失活或缺陷从而选择性地感染肿瘤细胞,在其内大量复制并最终摧毁肿瘤细胞。同时它还能激发免疫反应,吸引更多免疫细胞来继续杀死残余癌细胞。近几十年来,溶瘤病毒治疗引起了广泛关注,相关研究取得了巨大进展。
新城疫病毒(newcastle disease virus,NDV)、单纯疱疹病毒-1(herpes simplex virus-1,HSV-1)、呼肠孤病毒(reovirus)、溶瘤腺病毒(oncolytic adenovirus)等是由嗜肿瘤特性而被用来改造成溶瘤病毒,它特异性识别并感染肿瘤细胞,最终导致细胞溶胀而摧毁肿瘤细胞,但无法在正常机体细胞内复制而不具有杀伤作用,理论上具有更高的抗肿瘤效应和更低的副作用。
目前研究最深入的溶瘤病毒包括腺病毒和I型单纯疱疹病毒(herpes simplex virus, HSV)等,自从Martuza等1991年在《Science》杂志称转基因HSV在恶性胶质瘤治疗中有一定的效果以后,采用HSV进行的溶瘤病毒治疗就日益受到关注,目前这种治疗已经进入临床试验阶段。
溶瘤病毒通过细胞表面分子入侵到肿瘤细胞中,因而溶瘤病毒治疗的有效策略之一就是要改造出具有特异性的溶瘤病毒,再以那些在肿瘤细胞中过度表达的特异性受体为靶向,将病毒入侵到肿瘤细胞中并行使后续的各项功能。人表皮生长因子受体-2(human epidermal growth factor receptor -2,HER-2)就是这样一个特异性的受体,它在1/4的乳腺癌和卵巢癌患者中过度表达。美国每年新增20万例乳腺癌及卵巢癌患者,因此如果能够成功进行溶瘤病毒治疗,将造福于这些患者和他们的家庭。
美国俄亥俄州立大学的研究人员开发出一种全新的肿瘤攻击病毒(tumor-attacking virus),不但能够杀死大脑内的肿瘤细胞,还能够阻断肿瘤内血管的生长。该研究表明,这种能够杀死肿瘤的溶瘤病毒(oncolytic viruses)如果携带能够抑制血管生长的蛋白vasculostatin,那么或许能够更有效的治疗侵润性脑部肿瘤。这项研究发表在Molecular Therapy杂志网络版上。
意大利博洛尼亚大学的Laura Menottia等研究者开展了一项研究,尝试将改造后的HSV用于HER-2阳性肿瘤的溶瘤病毒治疗。研究者通过生物医学工程的方法,采用抗HER-2单链抗体替代了HSV受体结合糖化蛋白中的免疫球蛋白折叠核心,如此将HSV进行改造后,这种重组体就可以特异性地进入HER-2阳性癌症细胞,起到溶瘤治疗的效果。由于特异性非常强,这种重组体在采用腹腔注射治疗的小鼠试验中,安全性数据非常好,半数致死量(LD50 )大于5 ×108 pfu。将这种重组体对负荷人类HER-2阳性癌症的裸鼠进行瘤内注射后,癌症细胞的生长受到了强烈的抑制。
该研究提示,经过改造的HSV重组体可以对HER-2阳性的肿瘤进行溶瘤病毒治疗,特异性强且安全性好。

参考文献:

 

《Proceedings of the National Academy of Sciences》2009;106:9039-9044
《Medical Recapitulate》2008;14:1482-1483
《Biomedical Engineering and Clinical Medicine》2008;12:347-351
溶瘤病毒的临床应用
金門美兆診所''溶瘤病毒(oncolytic virus)慶解读词条背后的知识
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病毒  疾病  生物物种  微生物

World-First Viral Therapy Trial in Cancer Patients

(摘錄自 聯合報,出版日期:101.04.03)
20 世紀初,醫學界對癌症幾乎束手無策。除非醫師能夠切除腫瘤,否則病人通常必然不久於人世。然而在多年來公布的數十個病例中,醫界發現一種很特別的趨勢:癌症病人在受到病毒感染期間,病情有時候竟然短暫緩解。
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圖1. This three-dimensional reconstruction of part of a human colorectal tumor shows widespread infection with oncolytic vaccinia virus (green). (Credit: Naomi De Silva)
這不是巧合。研究人員發現,一般的病毒有時候會攻擊腫瘤細胞。他們窮數十年精力想要駕馭這種現象,用以治療癌症,歷經一連串失敗後,已接近以改造病毒消滅癌細胞的境界。
麻省綜合醫院首席神經外科醫師馬度沙說:「這是令人振奮的一刻。我認為我們一定可以用某些病毒來消滅某些腫瘤。」他說,部分候選病毒已進入進階實驗階段。
癌細胞能大量複製,卻無法像正常細胞般有效避免感染。因此科學家一直在設法培育毒性無法傷害正常細胞,但足以消滅腫瘤細胞的病毒。
醫界 1904 年發現罹子宮頸癌婦女接種狂犬病疫苗會短暫復元後展開研究,20 世紀中葉醫師已開始為癌症病人施用活性病毒。

實驗結果不佳。《美國病理學》期刊 1964 年刊載報告指出,癌症去而復返,注射甚至曾使病人「受到致命的感染」。醫界一度放棄了這方面的研究。

1991 年馬度沙想到以單純疹病毒(HSV-1)對付癌細胞。HSV-1 基因組較大,能夠承受多種突變與刪減。馬度沙移除它的部分基因以降低毒性。他為患腦癌的老鼠注射經調整的病毒,病情果然緩解。然而多數老鼠最後死於腦炎。

1990 年,芝加哥大學病毒學家羅伊斯曼在疹病毒當中發現「主宰基因」。病毒移除這個基因後再也無法擊潰正常細胞的防衛功能。事實證明,經修改的病毒毒性減弱到只能延緩腫瘤成長
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圖2. A new virus is showing promise as a new way of attacking and shrinking cancer tumours.

1996 年,紐約大學病毒學家莫爾無意間找到進一步弱化羅斯曼病毒的方法。他不斷讓它接觸癌細胞,直到演化出能在這些細胞中複製的病毒突變體為止。接著,莫爾與博士生穆爾維設計出讓病毒避開免疫系統的方法,提高它殺滅癌細胞的能力。
有別於效果遞減的化療,如果確定感染,溶瘤病毒會在體內增生,毒性也會增強。除直接攻擊癌細胞,部分病毒還會產生鎖定腫瘤的免疫反應
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圖3. Schematic representation of oncolytic virotherapy.(圖片來源:http://www.pharmaasia.com/cmsimages/0908_PA_pg6.jpg


目前有數種或可對抗癌細胞的病毒正在實驗中,其中二種已進入第三階段。

牛痘是消滅天花的利器。科學家正在測試一種經過調整的牛痘,以治療高居全球癌症死因第三名的末期肝癌。在最近一項實驗中,以這種代號 JX-594 的高劑量病毒治療的病人與以低劑量治療者相比,存活期由七個月延長到 14 個月
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圖4. The artificial virus named JX-594 it works like a vaccine against cancer cells.(圖片來源:http://s3.amazonaws.com/readers/2011/09/11/49511_1.jpg

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圖5. The study, which is published in the journal Nature, was designed primarily to test the safety of the virus, not to cure the patients.
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圖6. 開發 JX-594 之加拿大渥太華大學及渥太華醫院研究所研究團隊主要負責人 John C Bell 博士。(圖片來源:http://www.ohri.ca/profiles/bell.asp


聖地牙哥加大摩爾斯癌症中心臨床研究主任雷德說:「隨機實驗有這種反應,聞所未聞。」

以莫爾最初發現為基礎的一種疹病毒已進入對抗黑色素瘤的進階實驗階段。初步資料顯示病人復元、存活的反應比為 26%。
頭頸癌通常難以治療。醫界正在測試以一種呼吸道腸道病毒來治療。
研究人員指出,以這些病毒治療副作用很小,包括惡心、疲倦與疼痛。
穆爾維目前主持巴爾的摩一家公司,正在實驗以病毒對抗黑色素瘤與膀胱癌。他說:現階段最大挑戰是讓別人相信這種新療法「不是科幻小說的情節」。他說:「所幸這道障礙正在消失。」

參考網站 / 相關連結:

1. ScienceDaily: World-First Viral Therapy Trial in Cancer Patients

2. NOWnews.com: 加拿大研發「溶瘤病毒」 專門殺死癌細胞!

3. 溶瘤病毒(Oncolytic virus)

4. 期刊:The Oncolytic Poxvirus JX-594 Selectively Replicates in and Destroys Cancer Cells Driven by Genetic Pathways Commonly Activated in Cancers

瘤病毒(oncolytic virus)

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