文 | 菠蘿
“以毒攻毒”還是“毒上加毒”?
在所有的腫瘤免疫治療中,溶瘤病毒可能是最具科幻色彩的一類。用病毒來治療癌癥,乍一聽很不可思議,但倒特別符合我們中國老百姓經常說的“以毒攻毒”的理念。
溶瘤病毒并不是特定的一種病毒,而是一類病毒。它們共同點是能感染腫瘤細胞,讓腫瘤細胞裂解、破碎、死亡。好的溶瘤病毒不僅能直接殺死一部分癌細胞,同時還可能激活免疫系統來清掃殘余癌細胞。所以溶瘤病毒本質也是一種免疫療法。
溶瘤病毒的歷史至少要追溯到100多年前。那會兒就有醫生觀察到有癌癥病人被病毒,比如流感或者黃熱病感染后,腫瘤莫名其妙好轉,甚至消失的情況。于是有人猜想是不是病毒能幫助抑制癌細胞?
在沒有監管的年代,個別狂野的醫生開始直接往癌癥病人體內打入活體病毒,看看效果如何。但最開始結果只能用慘淡來形容,有效的例子極少,反而好多病人被感染后死掉了。“給癌癥病人打病毒”這個思路,沒有實現以毒攻毒,反而成了毒上加毒。
后來100來年,醫生又試了各種病毒,包括肝炎病毒,黃熱病毒,西尼羅河病毒,烏干達病毒,統統直接拿來往癌癥病人身上用!非常簡單粗暴。
雖然發了很多論文,也反復炒作了溶瘤病毒這個概念。但很可惜,理想是豐滿的,現實是骨感的:雖然給人嘗試了各種各樣的病毒,但最后要不就沒效果,要不就不安全,總之一句話,沒法用!
“轉基因”改良
曙光初現
現在回頭來看,當年的這些失敗都是必然的,因為“用天然病毒對付癌細胞”在生物學上來很不靠譜。科學家后來用了整整半個世紀,才逐漸理解了這些問題。
首先就是安全性問題。對于藥物來說,安全比療效更重要。絕大多數“保健品”其實一點兒療效也沒有,但優點就是安全,所以還挺好賣。但病毒可不一定安全,癌癥病人身體本來就弱,還用病毒去感染,經常直接人就沒了,還談什么治療腫瘤。
幸運的是,后來發現原來有些對人健康無害的病毒,也有溶瘤的效果,于是科學家開始轉向嘗試那些不致病的病毒,比如腺病毒,或者只影響動物的病毒,比如雞病毒,鳥病毒,豬病毒等等。雖然效果也很有限,但是至少安全。
還有人體內清除的問題。很多溶瘤病毒在體外試驗中效果很好,但是一到人身上就不行了,讓人迷惑。后來才知道,有個重要原因是病毒打到人體內后,會迅速被免疫系統識別,然后清除掉。這導致最終能到達腫瘤部位的病毒鳳毛麟角,所以根本起不到作用。
在后面的幾十年,雖然大家一直在努力尋找更好的溶瘤病毒,但是受到科學技術的限制,一直無法突破瓶頸。
直到1990年左右,基因工程技術取得突破,科學家終于能夠對病毒基因進行改造,制造了“轉基因”的改良溶瘤病毒,曙光才終于出現在天邊。
改造了基因的溶瘤病毒相對自然界中的病毒,有巨大優勢:
1、去掉了天然病毒里的毒性基因,讓它更安全。
2、讓病毒更特異地識別和攻擊癌細胞。
3、給病毒加上能刺激免疫細胞的基因,感染癌細胞后,能更好地激活免疫系統,形成長期持久的治療效果。
從1991年第一個轉基因溶瘤病毒被報道以后,群雄并起,上百種溶瘤病毒陸續進入臨床實驗。
但過了整整20多年,2015年,美國才批準了第一個溶瘤病毒T-VEC上市,用于晚期黑色素瘤的治療。T-VEC是一種經過基因修飾的單純皰疹病毒,也是第一個自帶免疫增強功能的溶瘤病毒。它最大的突破就是通過基因改造,讓病毒表達能激活免疫系統的“粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)”,從而加速抗腫瘤的免疫應答。這開啟了現代溶瘤病毒的大門。
下圖就是從T-VEC溶瘤病毒獲益的例子。一位60多歲的患者,腳踝上有兩個巨大的黑色素瘤轉移病灶,已經潰爛,對化療也耐藥,基本沒啥辦法。但注射溶瘤病毒后,得到了很好的控制,半年后縮小了非常多,一年后基本完全看不到了。患者一共接受了兩年的治療,后續也沒有再復發,實現了臨床治愈。
由于溶瘤病毒進入體內后,也容易被免疫系統清除,所以T-VEC的主要使用途徑是局部注射,也就是直接把病毒打到腫瘤里面去,所以像黑色素瘤、頭頸癌這種長在表面,容易注射的腫瘤是最適合的。
除此之外,溶瘤病毒還有個取得突破的地方是腦瘤。
腦膠質瘤是最難治的癌癥類型之一,已有的治療辦法,無論是手術、放療、化療,還是靶向藥物,對這個疾病效果都非常有限,多數晚期患者從被診斷到去世僅僅 12~14 個月,極少有患者能存活超過 5 年。正因為如此,它一直是各種創新療法嘗試的地方。
但抗癌藥物對腦瘤普遍效果不好,有一個非常重要的原因是絕大多數藥物通過不了“血腦屏障”。血腦屏障是大腦的防火墻,它的主要功能是防止血液中亂七八糟的物質進入大腦,保證大腦處在安全的微環境中。但這個特性是雙刃劍,因為這意味著多數藥也過不了血腦屏障,所以對腦瘤效果很差。
幸運的是,已經有不止一個溶瘤病毒在腦瘤中看到了療效。其中,溶瘤病毒Teserpaturev/G47Δ已經在日本上市,而代號為PVS-RIPO的改良型脊髓灰質炎病毒也已經因為優秀的早期數據,獲得了美國FDA的突破性療法認定。
死磕15年的科學家
PVS-RIPO的開發歷程非常曲折,從中也能窺見原創科研有多么難。
早在上世紀90年代,杜克大學醫學院的馬蒂亞斯·格羅默教授就想嘗試用溶瘤病毒來治療腦膠質瘤。第一個問題就是:用什么病毒呢?
在做了一系列評估后,他有點瘋狂地選擇了脊髓灰質炎病毒!
這玩意兒是啥?是導致小兒麻痹癥的元兇。人類從 1950 年開始就拼了命想把它從地球上消滅,現在居然有人想故意打到患者身上?前面說了,由于對安全的考慮,絕大多數探索溶瘤病毒的人,都會用本身不致病的病毒,比如腺病毒。
但格羅默教授決定不走尋常路,用最兇狠的病毒去攻擊最惡性的腫瘤!
他當然不是瘋子,之所以選擇脊髓灰質炎病毒,有一個重要原因,就是這個病毒天生就喜歡感染和破壞神經細胞。
脊髓灰質炎病毒之所以導致小兒麻痹癥,就是因為病毒能感染運動神經細胞,然后大量繁殖,導致神經被破壞,人體肌肉萎縮,最終癱瘓。
格羅默教授猜想,既然腦瘤是神經細胞惡變的產物,也應該是脊髓灰質炎病毒喜歡感染和破壞的“小鮮肉” 。把病毒打進腦瘤里面,或許就可以感染并誘發免疫反應,從而治療腦瘤?
但脊髓灰質炎病毒是絕對不能直接給患者用的,沒人愿意治好了腦瘤,但癱瘓了。于是,格羅默教授花了“一點時間”來研究如何讓脊髓灰質炎病毒只感染并破壞癌細胞,而不影響正常細胞。說起來很容易, 這個“一點時間”是多久呢?
整整15 年!
優秀的科學家,首先就得耐得住寂寞,在一條賽道上死磕。如果搞科研的人不斷追熱點,可能論文和經費不少,但幾乎不可能做出突破性的原創成就。
在這15年間,格羅默教授主要就干了一件事兒 :降低脊髓灰質炎病毒的毒性!
他的方法是把對人體無害的“鼻病毒”和脊髓灰質炎病毒結合,最終做出了更加安全,并且喜歡在癌細胞里繁殖并殺死它們的“雜交溶瘤病毒”。
但他的想法非常超前,所以幾乎所有人都認為這個東西太危險,不靠譜。這導致格羅默教授在近20年中都默默無聞,申請不到太多研究經費,也發不了什么重要文章。我在杜克大學讀書的時候,甚至都沒聽說過這個人。
這個雜交病毒在老鼠腫瘤模型中的效果很不錯,所以格羅默教授想把這個病毒推向臨床,在患者身上測試。沒想到,又遭遇了更嚴苛的挑戰。
出于對脊髓灰質炎病毒的忌憚,FDA的審評人員非常擔心它的安全性,所以 格羅默教授又被迫做了長達 7 年的動物安全試驗!從2004年一直做到2011年。最終,從小鼠到大鼠、到狗和猴子,都證明這個雜交病毒是安全的。
FDA終于開了綠燈,允許這個病毒在“其它療法統統失敗,完全沒希望”的晚期腦瘤患者上進行測試。
第一個吃螃蟹的人
第一個嘗試的人是年僅20歲的女孩史蒂芬妮。她是一名護理學院的學生,以后希望能成為護士。她本來身體挺健康的,還是學校的運動員。有一次她在浴室不小心滑了一下,撞到頭部,去醫院檢查卻意外發現了腦瘤。在接受了放療和化療后,不僅身體狀態變差了很多,而且腫瘤不久就復發了,無藥可治,醫生告訴她最多還剩六個月。只有20歲的她不愿意放棄,問醫生還有什么辦法。當聽說有溶瘤病毒的臨床研究可以嘗試時,她爽快地一口答應,成為了第一個吃螃蟹的人。
這個病毒療法是真正意義上的“腦洞大開”。醫生先在她頭上鉆了一個豌豆大小的孔,然后把一根空心導管插進了她腦袋的腫瘤里,然后把特制的病毒通過管子直接慢慢滴進去。
聽起來有點恐怖的是,在病毒進入腦袋里的時候,患者用了鎮靜藥,但并沒有麻醉,所以是完全清醒的。2012年5月10日,史蒂芬妮的手術開始,在整整6個半小時的手術中,她為了轉移注意力,看了一部電影,還讀了一本書。盡管如此,當感受到含病毒的鹽水緩緩流入自己腦袋里面的時候,沒人能不緊張。史蒂芬妮說:“我非常非常害怕。”
病毒灌注后的幾天里,史蒂芬妮的身體出現了一些癥狀,運動能力出現了問題。更令人擔憂的是,核磁顯示大腦中的陰影越來越大了,看起來腫瘤還在生長。就在大家失望的時候,情況突然出現了轉機。史蒂芬妮癥狀開始緩解,進一步檢查還發現大腦中變大的陰影并不是腫瘤,而是免疫反應引起的炎癥。看起來,溶瘤病毒在大腦里也能激活免疫系統。
聽到醫生說出“腫瘤其實正在縮小”這句話,史蒂芬妮和媽媽相互擁抱,淚流滿面。
幾年過去了,史蒂芬妮腫瘤依然沒有復發。她的頭發又長出來了,蓋住了頭皮上那唯一提醒她曾經那些經歷的微小疤痕。
核磁顯示腫瘤的好轉,下面一排分別是溶瘤病毒治療后1年,2年和5年
她回歸了正常生活,不僅完成了自己護理學院的學習,成為了一名護士,而且她還和自己愛情長跑多年,青梅竹馬的男朋友結了婚,實現了她當新娘的夢想。
史蒂芬妮和老公
毫無疑問,溶瘤病毒改變了史蒂芬妮的命運,但這個療法還有很多挑戰,科學上還有很多未知的地方。
比如它的療效存在很顯著的個體差異,我們看到了療效驚人的例子,但目前看起來有效率只有20%,大多數患者無效。這是為什么?
還有劑量控制的問題。太少病毒可能沒用,太多病毒又會引起太強的免疫炎癥反應,同樣非常危險。最佳劑量怎么把握?
等等。
不管如何,溶瘤病毒是一種很前沿,已經被證明的腫瘤免疫治療思路,值得繼續探索和投入。理論上,不同的溶瘤病毒能針對治療不同種類癌癥,未來應該會有更大發展空間,尤其是和別的免疫療法結合起來。我們一起期待吧。
致敬生命!
*本文旨在科普癌癥治療背后的科學,不是藥物宣傳資料,更不是治療方案推薦。如需獲得疾病治療方案指導,請前往正規醫院就診。
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