溶瘤病毒在乳腺癌治療中的研究進展

馬海燕 綜述 王欣 審校

乳腺癌是女性常見的惡性腫瘤之一，具有增殖快、耐藥性高和易發生轉移等特點，發病率和死亡率逐年升高，嚴重威脅女性生命健康［1］。手術、放化療和內分泌治療是乳腺癌的主要治療手段，盡管現有治療手段對乳腺癌的治療效果已有較大改善，但仍存在一定的局限性［2］，因此需要探索新的治療方式。隨著基因工程的高速發展和精準醫療理念的提出，免疫治療成為腫瘤治療的研究熱點［3］，其中能在腫瘤細胞內大量復制并最終殺死腫瘤的溶瘤病毒（onco?lytic viruses，OVs）成為腫瘤治療中最有潛力和應用前景的治療手段之一［4］。本文將就OVs 作用機制及目前應用于乳腺癌中的OVs研究進行綜述。

1 OVs的分類及發展過程

OVs是天然存在或經基因編輯后，具有腫瘤特異性復制能力并導致腫瘤細胞溶解和死亡的病毒，根據OVs基因組遺傳物質的不同可分為DNA病毒和RNA病毒。常見的DNA病毒包括溶瘤腺病毒（oncolytic adenoviruse，oAd）、溶瘤單純皰疹病毒（oncolytic herpes simplex virus，oHSV）、溶瘤痘苗病毒（oncolytic vaccinia virus，oVV）等，常見的RNA病毒包括呼腸孤病毒（reovirus，REOV）、柯薩奇病毒（Coxsackie virus，CV）和新城疫病毒等。20世紀初，科學家偶然發現宮頸癌患者在感染狂犬病毒后腫瘤消失，初次意識到某些病毒或許能夠治療腫瘤，OVs療法的概念即被提出。OVs治療方法發展過程見表1。

2 OVs作用機制

OVs 通過包括靶向轉導、靶向轉錄、靶向翻譯和靶向促凋亡的靶向機制，選擇性進入腫瘤細胞，主要集中在細胞質及細胞核內［6］。OVs 利用宿主細胞的能量與原料進行大量復制，裂解腫瘤細胞，釋放子代病毒，進一步擴散感染周圍的腫瘤細胞。OVs殺傷腫瘤細胞的作用機制如下：1）直接殺傷腫瘤細胞：被編輯的OVs 可表達胞嘧啶脫氨酶（cytosine deaminase，CD），該酶可使無毒的前體藥物轉化為有生物活性的核苷酸類似物藥物［7］，抑制腫瘤細胞DNA 的復制過程，直接殺傷腫瘤細胞。2）抑制血管生成：腫瘤的浸潤和轉移有賴于血管的生成，內皮抑制素和血管抑制素是兩種內源性廣譜血管生成抑制劑，可抑制血管生成，但無法在腫瘤微環境中持續性表達。OVs可促進兩種抑制劑的表達，也可通過感染直接破壞血管內皮細胞及基質細胞，顯著減低血管密度［8］，抑制腫瘤血管生成。3）調節腫瘤微環境：實體瘤中的細胞外基質（extracellular matrix，ECM）使腫瘤細胞處于免疫抑制性微環境中，導致癌細胞對多種抗腫瘤療法耐藥。利用重組的OVs 表達基質金屬蛋白酶（ma?trix metalloproteinase，MMP），可降解ECM，加強病毒擴散能力，提高病毒在腫瘤細胞內的濃度，起到抗腫瘤作用［9］。4）促進抗腫瘤免疫：OVs在進入腫瘤細胞后，除直接殺傷腫瘤細胞外，還可激活機體抗腫瘤免疫反應。通過釋放病毒病原體相關分子模式（patho?gen associated molecular patterns，PAMPs）和細胞損傷相關分子模式（damage associated molecular patterns，DAMPs），激活免疫系統釋放炎性因子（干擾素、白細胞介素、腫瘤壞死因子等），誘導抗腫瘤免疫反應。腫瘤微環境中T淋巴細胞的活化，可增強T細胞對腫瘤的浸潤，使細胞毒性T淋巴細胞識別并殺傷表面及遠端腫瘤細胞［10］。

表1 OVs治療方法的發展過程

3 乳腺癌治療中的OVs療法

3.1 oAd對乳腺癌的治療

oAd 又稱條件復制型腺病毒，為線性雙鏈DNA病毒，基因組大小約36 kb，含有較多復制非必須基因（E3區），易于體外培養，產量高，生物學穩定，是OVs療法研究領域的熱點［11］。Ang 等［12］設計一條含有9個三陰性乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）致癌性miRNAs（oncogenic miRNAs，OncomiRs）互補結合序列的干擾性長鏈非編碼RNA（long non-cod?ing，LncRNA），插入到E3 區后，LncRNA 能在Survivin蛋白表達陽性的乳腺癌細胞中高度復制，從而破壞OncomiRs 功能，抑制TNBC 細胞的上皮間質轉化，抑制率最高達73.84%，達到腫瘤的靶向干預療效。王煒川等［13］為提高OVs靶向性，構建由人端粒酶反轉錄酶（human telomerase reverse transcriptase，hTERT）啟動子驅動的oAd，該重組OVs可特異性地靶向和殺死具有陽性端粒酶活性的乳腺癌MCF-7細胞和干細胞樣細胞，同時抑制裸鼠移植瘤的生長，抑制率達84.5%，發揮抗腫瘤作用。以上研究均表明，oAd是治療乳腺癌有效的抗腫瘤藥物。

3.2 oHSV對乳腺癌的治療

oHSV 是一類安全性較高、目前臨床使用最廣泛的OVs。相比于其他OVs，oHSV病毒宿主廣泛，基因組龐大（152 kb）。李俊杰等［14］利用第三代oHSV（G47Δ 病毒）感染人原代乳腺癌細胞，發現該oHSV在感染負數（multiplicity of infection，MOI）為0.01 時可殺滅91%以上癌細胞，且對正常乳腺細胞無殺傷毒性，說明對于部分乳腺癌晚期患者，該oHSV 是一種潛在的治療選擇。研究還發現G47Δ 病毒可通過誘導HER-2 蛋白降解，誘導乳腺癌MCF-7 細胞凋亡，起到靶向抗腫瘤作用［15］。

3.3 oVV對乳腺癌的治療

oVV 是一類基因組較復雜的線形雙鏈DNA 病毒，幾乎可以感染所有細胞系，是腫瘤免疫治療的潛在優勢載體。與其他OVs相比，oVV有天然的腫瘤趨向性，可在血液中遠距離傳播，有效地感染腫瘤組織。劉超等［16］通過敲除N1L 基因改造oVV，并插入IL-21 細胞因子，構建出新型oVV。該研究發現對小鼠JC 乳腺癌細胞有較高的殺傷能力，并在上清中檢測出高表達的IL-21蛋白，有較好的抗腫瘤趨勢。除此之外，Choi 等［17］還發現，重組副痘病毒屬的CF189病毒能夠在4 種TNBC 細胞中誘導出細胞毒性，且在較低劑量（MOI為0.01）時就具有有效的抗腫瘤作用，說明該類OVs 的免疫調節性質為TNBC 患者可能帶來新型的治療方法。

3.4 REOV對乳腺癌的治療

REOV 是一類分節段的雙鏈RNA 病毒，能夠感染幾乎所有哺乳動物，人感染后多數不引起臨床反應，少數有輕微的呼吸道或胃腸道癥狀。野生型的REOV可在腫瘤細胞中選擇性復制，對多種腫瘤細胞有溶瘤能力［18］，是一種有前景的癌癥治療新途徑。REOV可參與調控Ras信號通路，活化蛋白激酶R，抑制腫瘤細胞RNA 的合成與翻譯，最終誘導細胞凋亡［19］。朱敬之等［20］證明，REOV 可裂解乳腺癌組織，并對乳腺癌干細胞具有殺傷作用，防止乳腺癌轉移。目前，以哺乳動物REOV 為基礎開發的Reolysin病毒已被證明可用于轉移性乳腺癌治療，對乳腺癌的靶向治療具有重大意義。

3.5 OVs聯合其他免疫療法對乳腺癌的治療

免疫療法對乳腺癌有快速和確切的療效，最初OVs作為單一藥物進行研究，發現與現有免疫療法相結合，OVs 可改變抗腫瘤免疫應答，增強治療療效。Liikanen等［21］構建編碼曲妥珠單抗重、輕鏈基因的血清型oAd，在感染的癌細胞中有明顯的抗體表達，且抗體的濃度明顯高于常規給藥后的濃度（P＜0.001），說明OVs增強曲妥珠單抗對HER-2陽性乳腺癌的作用。Bourgeois-Daigneault 等［22］通過對TNBC 小鼠模型的研究發現，將Maraba 彈狀病毒與檢查點抑制劑結合，可在mRNA 水平和蛋白水平上，上調PD-L1表達，這種新型組合對于TNBC小鼠模型的治愈率高達90%，說明OVs 使腫瘤對免疫檢查點抑制劑更加敏感。常見的乳腺癌免疫治療分類見表2。

表2 OVs治療方法與其他免疫療法對比

4 結語

OVs 特異性感染腫瘤細胞并誘導免疫應答發揮抗腫瘤的特性，使其成為乳腺癌免疫治療的一種新型治療方法。OVs 療法對幾乎無免疫原性或免疫抑制性的實體腫瘤的療效欠佳，因此有一定的局限性，且OVs 自身免疫原性較高，易被識別為病原體，導致機體產生強烈的免疫反應。目前，OVs 主要以瘤內注射為主，靜脈注射存在宿主免疫系統清除病毒、非靶向性感染、靜脈毒性等問題。大多數OVs療法仍處于前期研究階段，與真正意義上的臨床應用仍有較大的距離。如何保證OVs 的有效性，提高安全性，優化給藥途徑是目前研究的主要任務，期待OVs療法早日突破乳腺癌治療難題，實現個體化、精準化免疫治療。