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中山大學顏光美團隊病毒一種可以“殺死癌癥”的病毒,三年前在全球首次發現時引發轟動。現在,這種抗癌新藥“溶瘤病毒M1”的研究有了最新進展。
胡駿副教授和邱鵬新研究員,在食蟹猴模型中進行溶瘤病毒M1安全性評估。
中山大學顏光美的團隊,昨日向外界公布“溶瘤病毒M1”的最新進展。
一種可以“殺死癌癥”的病毒,三年前在全球首次發現時引發轟動。現在,這種抗癌新藥“溶瘤病毒M1”的研究有了最新進展。中山大學藥理學教授顏光美的團隊稱,不僅在猴子這一非人靈長類動物身上證實了M1病毒的安全性,還發現和其他藥物聯用讓M1增效的機制。顏光美還帶來了臨床試驗的最新消息,“預計2018年可以進行M1病毒的臨床試驗。”
或可享受綠色通道
藥物有望快速進入臨床試驗
2014年,顏光美的實驗團隊在全球內首次發現,在自然界存在的病毒M1具有選擇性殺傷多種腫瘤細胞的特性。這種在海南蚊蟲上發現的病毒,只在馬和豬之間傳播,但被團隊證實,可以鉆入癌細胞體內,通過擴增裂解方式殺傷腫瘤細胞,“以毒攻毒”。
顏光美團隊在小鼠和人體腫瘤組織上進行的實驗顯示,M1對肝癌、結直腸癌、膀胱癌細胞的殺傷作用最明顯,對黑色素瘤、腦癌和前列腺癌等癌細胞也起作用。實驗發現,M1病毒對體外培養的部分人類癌癥細胞,抑制率高達90%;對腫瘤模型小鼠體內的癌細胞,抑制率達50%-60%.他們還對臨床病例中切除下來的腫瘤組織進行實驗發現,對敏感病例的癌組織的抑制率達60%-70%.所謂抑制率,指的是M 1病毒殺死腫瘤或抑制腫瘤增殖的比率。論文發表在2014年10月2日的《美國國家科學院院刊》上,經國內媒體報道后,引起轟動。
又是三年,顏光美說,自2014年研究被報道伊始,每個星期,都有患者發來郵件,希望使用病毒制劑,或是詢問研究進度。來自齊齊哈爾的一家四口人,甚至直接登門拜訪。顏光美盡量一一回復,“我很理解,親人得了癌癥,是什么樣的心情。人的精神向往會產生很大的作用,有了期待,也許病人就能等到那一天。”
除了患者,這項研究也得到了省領導的關注。溶瘤病毒M 1的臨床轉化研究,還獲得國家“十三五”重大新藥創制科技重大專項資金的支持。在這些支持下,溶瘤病毒M 1將可能享受綠色通道以更快的速度進入臨床試驗。現階段,顏光美教授課題組正在緊鑼密鼓地進行新藥申報前的臨床前研究,他說,有望2018年申請臨床試驗批件,正式進入臨床試驗階段,屆時,部分受試患者就能最先注射到這一藥物。
抗癌新藥研發已走了一半
“最終療效要用臨床說話”
“整個研究還算順利,除了睡著的幾個小時沒考慮(這項研究),其他時間都在考慮。”今年顏光美已有60歲,因為年齡原因,他退出了中山大學副校長這一領導崗位,有媒體希望專訪他,被拒絕了。“我說自己主要的興趣在研究上,如果有了科研進展,我會跟大家溝通。”
獲得了眾多關注的目光,讓顏光美更加珍惜時間,退下來后,顏光美一天都沒休息過。團隊的成員凌晨一兩點,可能也會接到他的微信。但顏光美很欣喜,因為現在精力很集中,“100%花在研究工作上,這兩三月研究的進展特別快,這是我特別覺得高興的事情。如果有機會做成新藥,那是非常幸運的。”
這幾年來的科研進展和技術突破,讓顏光美充滿信心,如果把研發抗癌新藥的過程比作10公里長跑,2014年,顏光美接受南都記者采訪時認為,團隊才順利跑完了第一公里,而現在,“比較穩健地說,已經走完一半了。感覺已經沒有跨不過去的技術門檻,做成了不是問題,沒做成功那才是問題。”
但對于將來藥物臨床使用可能達到的效果,顏光美始終持審慎態度,“最終一定要用臨床治療來說話,現在動物試驗做得再漂亮,也只是動物試驗,一定要病人試了才知道,如果再往前講,就過線了。”但顏光美認為,該藥物研發最低的要求、最基本的期待是“延長腫瘤患者的生存期”。
背景
M1病毒曾被封存40年
M1病毒的發現可以追溯至上世紀60年代。1964年,一群科學家在海南島“抓獲”了50只蚊子,從這些蚊子體內,他們分離出了這種病毒。他們發現,M1除了在馬和豬身上會引起非常輕微的類似感冒的癥狀,對人和絕大多數動物都幾乎沒有致病性。于是,這群科學家對M1喪失了興趣,病毒被封存。
2004年,當時正在做博士論文的胡駿在一次實驗中偶然發現,M1病毒可以將大鼠來源的膠質瘤細胞溶解掉。
2009年,在《細胞周期》(Cell Cycle)上,顏光美與胡駿發表了論文,報告了他們在M1病毒身上的新發現———這種病毒在體外試驗中能夠殺滅癌細胞。2014年發表在《美國國家科學院院刊》上的論文,經國內媒體報道后,引起轟動。
溶瘤病毒是一類具有復制能力的腫瘤殺傷型病毒,M1病毒也是其中之一。近幾十年來,溶瘤病毒治療引起了廣泛關注。世界上最早關于溶瘤病毒的報道出現在上世紀50年代,當時發現一名子宮頸癌患者在感染狂犬病病毒后,腫瘤隨之消退。
幾十年間,溶瘤病毒在美國得到重視和大量研究,美國Amgen公司的溶瘤病毒免疫治療藥物T-Vec已經上市。
“研究也提示其他溶瘤病毒,可以試著跟腫瘤藥物聯用,進行增效。”顏光美說。
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揭秘
A
一年多住在猴廠不定期給食蟹猴注射M1
自然界存在的病毒中,只有一小部分會讓人體致病。團隊通過體外細胞系和小動物模型上證實,M 1病毒雖然可以攻破腫瘤的防線,但對正常細胞并沒有損傷作用。
但病毒是否會對人體有毒副作用?在2014年成果公布后,團隊緊鑼密鼓挑選了“最接近人類”的非人靈長類動物食蟹猴進行驗證。團隊成員、中山大學副教授胡駿在肇慶找到了合適的實驗猴廠,這里既能給猴子做B超,還能做CT、核磁共振(M R I),“廣州醫院也有核磁共振,但猴子去做肯定不方便。”
接下來的兩年里,胡駿有一半時間就住在山上的猴廠,不定期地給食蟹猴靜脈注射了18次溶瘤病毒M 1,密切記錄食蟹猴的日常行為表現、生化指標和重要器官的影像結果。“在這個過程中,每天也提心吊膽,每次檢查結果出來就趕緊去看。”胡駿說。數據結果讓人欣喜:在觀察的半年時間內,食蟹猴都沒有出現任何不良臨床反應,核磁共振檢查也未發現任何器官出現損害。
為什么是18次?顏光美說,因為怕反復注射引起人體過敏反應等副作用,因此在食蟹猴身上注射了多次,“如果一個療程使用6次,那我們打18次,看會不會有影響。”“在猴子身上是安全的,在人身上有很大的機會也是安全的。這個結果強烈提示,M 1病毒具有良好的安全性,為將來M 1病毒在臨床的應用提供了保障。”顏光美說。這一成果也于2016年6月22日,發表在基因治療領域的權威期刊《人類基因治療》。
B
M1病毒使用增效劑后抗腫瘤活性提高3600倍
除了驗證M 1病毒的安全性,顏光美也在考慮另一個問題:抗癌藥物研發已有200年歷史,針對各種癌癥的藥物達數百種之多,知識有一個繼承關系,M 1病毒和現有的抗癌藥物有無協同作用?為此,團隊的博士張海鵬帶領另外三位博士,挑選了350種有代表性的小分子靶向藥物,篩選了8個月。
在對比后,張海鵬等人逐漸縮小范圍,并定格到一類靶向內質網相關降解通路(ER AD)的抗癌藥物,它適用于多發性骨髓瘤和多種晚期實體瘤。課題組在小鼠的肝臟上注射人肝癌細胞,建立了原位肝癌模型,并對小鼠注射低劑量的溶瘤病毒和E R A D抑制劑,結果顯示,小鼠的生存期延長了一倍以上。單獨使用低劑量M 1病毒攻擊,腫瘤模型小鼠體內的癌細胞,抑制率為23.6%.而在用了增效劑后,抑制率提高至72.3%.
臨床腫瘤手術標本的離體培養組織上,這一聯合應用的效果也得到驗證。并且,此聯合療法在食蟹猴模型上沒有引起不良反應。不止如此。這一抗癌藥物能顯著增強M 1病毒的抗腫瘤活性,增幅高達3600倍。“比如,以前用1個病毒可以殺傷1個腫瘤細胞,現在能殺傷3600個。”“溶瘤病毒M1是自動鎖定腫瘤細胞的制導導彈,而E R A D抑制劑的加入,如同在導彈上綁定了自帶篩選功能的烈性炸藥包,強強聯手,效果不言自明。”顏光美說,這也給研究帶來了新思路,病毒M 1除了“單打獨斗”外,也可以和別的藥物聯用提高療效。
有意思的是,兩種藥物是否應該搭配應用于病人,“有據可循”。“通過檢測E R A D通路中一個叫做V CP的蛋白質來預測。”張海鵬解釋,具體來說,如果腫瘤組織上的V CP蛋白高表達,提示病人適合溶瘤病毒M 1和ER A D抑制劑聯合方案,如若低表達,則代表不適合。讓人興奮的是,在肝癌病人中,腫瘤組織高表達V C P是很常見的。該治療方案將給難治的肝癌帶來新希望。但張海鵬說,不只是肝癌,該方案對膀胱癌、結直腸癌也有顯著的增效作用,“不同的腫瘤或許可以篩選出不同的增效劑。”這一研究成果也在2017年8月24日凌晨發表在國際上轉化醫學領域的權威期刊《科學·轉化醫學》。
C
溶瘤病毒M1可以引發腫瘤細胞“內斗”
在研究過程中,團隊博士生蔡靜偶然的新發現,破解了另一謎題。在一次做實驗時,蔡靜用標記上紅色熒光的M 1病毒感染腫瘤細胞,感染后,如果細胞帶有紅色標記,說明感染上了病毒。隨后,她對腫瘤細胞進行“凋亡染色”,發現一個有意思的現象:被感染的腫瘤細胞周圍,有很多旁邊的腫瘤細胞沒有紅色標記,即沒有感染M 1病毒,但也發生了死亡。
是誰殺死了這些旁邊的腫瘤細胞?隨后的兩年多時間里,蔡靜專注破解這一難題。最終她發現,M 1病毒居然可以誘導腫瘤細胞,釋放具有細胞毒性的因子,進而殺傷這些細胞周圍尚未感染M 1的腫瘤細胞。這是一種非常有趣的現象,學術界稱之為“旁觀者效應”,意為處于感染細胞周圍的旁觀細胞遭受殺滅。
而且,實驗發現,30%癌細胞是被M 1病毒殺死的,而剩下的70%,均是被癌細胞放出的因子殺死的。顏光美如是解析這一現象:病毒要在活細胞里生存,如果試著從腫瘤細胞的角度來理解這種行為,可以發現,腫瘤細胞在受到溶瘤病毒脅迫時,似乎抱著一種“斷臂求生”的心態釋放信號,殺滅周圍的細胞,讓病毒無法靠近,以保全遠端的腫瘤細胞。這一創新性的成果,于2017年6月27日發表在國際上具有很高影響力的權威期刊《美國國家科學院院刊》。
釋疑
新藥離上市還有多久?
已制備注射制劑,上市時間尚無法預估
按照法律規定,新藥研發需通過科學研究,臨床前,用于人體的一、二、三期臨床試驗等階段,才可以上市銷售,用于臨床治療患者。一期臨床試驗考查藥物的安全性,二期考查藥物的有效性,三期試驗用數量更多的實驗樣本進一步研究,上市后還要在臨床中進行大規模的研究,驗證藥效。
顏光美說,目前,團隊研發藥物的工藝技術難題已經解決,M 1病毒經過發酵、純化的步驟后,最后將制成凍干粉,成為靜脈注射的制劑。國際上現行使用的溶瘤病毒注射液,需要將溶液冷凍到負80℃,運輸受到限制。而制成凍干粉,可以放置在2℃-8℃環境當中,普通冰箱即可保存,使用很方便。顏光美說,藥物純化是極為艱難的步驟,不少研發藥物走到這一步后,止步不前。“打通了這個技術關節,我扎扎實實高興了好幾天。”
目前,團隊正在進行新藥申報前的臨床前研究,預計2018年可以進行M 1病毒的臨床實驗,屆時,藥物將可在病人身上進行首試。“做完一期試驗,最快需要一年時間。”顏光美說,新藥審批需要多長時間,“這不是我能決定的,時間還沒辦法預估。”
病毒是否對所有腫瘤有效果?
11種癌癥均有不同抑制效果
顏光美說,今年3月,美國FDA批了一類抗癌生物標志物,如果多種癌癥都具有這個生物標志物的話,則可被批準治療。“這是未來抗癌藥物發展的新方向,這就是我們計劃做的。”
目前研究顯示,溶瘤病毒M 1對10種高發癌癥(肺癌,肝癌,結直腸癌,乳腺癌,胰腺癌,前列腺癌,宮頸癌,膠質瘤,鼻咽癌,胃癌),以及廣東高發的鼻咽癌都有不同程度的抑制作用。
此前,該團隊已找到M 1病毒靶向殺傷癌細胞的特征物———鋅指抗病毒蛋白(ZAP)。目前,針對ZA P的診斷試劑盒已在報批,VCP的診斷試劑盒已準備委托公司研發。
如若新藥成功研發,這11種腫瘤病人可以先通過檢測,確定體內癌細胞缺乏ZA P,便可以進行溶瘤病毒M 1治療。如果V CP蛋白高表達,病人則適合溶瘤病毒M 1和ERA D抑制劑聯合方案。
出品:南方都市報科學新聞工作室