引言
Talimogene laherparepvec ( T－VEC，商品名: Imlygic) 是一种由 1 型单纯疱疹病毒经过基因工程改造的溶瘤病毒，选择性地在肿瘤细胞中病毒复制并刺激系统的抗肿瘤免疫增强抗肿瘤反应。2015 年 10 月 27 日，美国食品和药物管理局( FDA) 批准其用于首次手术后复发的不可切除的侵犯皮肤、皮下和淋巴结的黑色素瘤患者的局部治疗，是首个批准用于黑色素瘤免疫疗法的溶瘤病毒。T-VEC Ⅲ期临床试验以 295 例转移性黑色素瘤为对象进行瘤内注射，结果显示，经过直接瘤内注射后患者的总体应答率为26.4%, 两年存活率超过 50%。最经常观察到的副作用仅为疲乏、发冷和发热。
除此之外，溶瘤病毒药物H101 是一种经基因改造的溶瘤腺病毒，是中国首个批准上市的肿瘤病毒治疗制剂，其联合化疗用于鼻咽癌的治疗。
溶瘤病毒概念
溶瘤病毒是能够特异性地在肿瘤细胞内复制，并造成细胞裂解，但又不影响正常细胞的病毒。
溶瘤病毒治疗是指在被感染的癌细胞内，利用病毒自我复制来破坏宿主细胞，利用病毒原有的直接杀伤细胞的功效达到治疗的目的。病毒通过劫持细胞的蛋白合成工厂，阻止细胞生产宿主产物，促进细胞生产病毒产物，这也可能是病毒毒性的本质; 而被感染的宿主细胞会裂解，释放出许多具有感染其他细胞能力的子病毒，从而对最初的感染具有放大和传播作用。
至今用于溶瘤治疗的病毒高达数十种，包括Ⅰ型单纯疱疹病毒(herpes simplex virus type 1, HSV-1)、腺病毒、呼肠孤病毒、新城疫病毒、脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、麻疹病毒、人类免疫缺陷病毒、腮腺炎病毒、牛痘病毒、水泡性口炎病毒(vesicular stomatitis virus, VSV) 和流感病毒等。
溶瘤病毒发展历程
可分为 4 种类型：
(1) 野生型病毒株或自然减毒株，目前自然状态下未经修饰或连续传代后毒力衰减即用于临床研究的溶瘤病毒有新城疫病毒、呼肠孤病毒、流行性腮腺炎病毒、西尼罗河病毒、腺病毒、牛痘病毒等。
(2) 基因工程选择性减毒株，主要是删除病毒某些关键基因而实现病毒复制的肿瘤选择性，如ONYX-015、G207 等；溶瘤腺病毒dl1520 是基因工程选择性减毒株的代表之一，是第一种应用在人身上的经基因工程改造的复制选择型病毒。
(3) 基因加载型病毒株，主要是在前述两种溶瘤病毒基础上加载外源治疗基因，如加载粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF) 的 JX-594 和T-VEC 等；基因加载型病毒株以 JX-594为代表，JX-594是将牛痘病毒的 TK 基因替换为 GM-CSF 基因而获得的溶瘤痘病毒。
(4) 转录靶向型病毒株，即在病毒必需基因前插入组织或肿瘤特异性启动子来控制溶瘤病毒在肿瘤细胞内复制，如G92A 等。
溶瘤病毒抗肿瘤机制
肿瘤选择特异性机制；
病毒介导的肿瘤杀伤机制；
抗肿瘤免疫反应机制。
肿瘤选择特异性机制：溶瘤病毒特异性靶向肿瘤主要通过病毒选择性感染肿瘤细胞和在肿瘤细胞中选择性复制两种途径来实现。
特异性感染肿瘤细胞
主要是对病毒感染宿主所需的关键蛋白进行修饰，降低病毒对正常组织的感染，从而实现病毒对肿瘤细胞的特异性感染。由于在肿瘤细胞中柯萨奇-腺病毒受体 (coxsackie-adenovirusreceptor, CAR) 的表达水平往往很低，因此，溶瘤腺病毒感染正常细胞的能力比肿瘤细胞更好。
一种策略是将单链抗体嵌入腺病毒的纤维蛋白中，使得病毒纤维蛋白在抗体的协助下与肿瘤细胞表面高表达的某些受体结合(如表皮生长因子受体 EGFR)，从而达到选择性感染的目的；
另一种策略是将腺病毒的纤维蛋白改造成异型嵌合纤维蛋白，进而增强病毒感染肿瘤细胞的效率并降低毒性，如溶瘤腺病毒Ad (Δ24RGD)。
选择性复制：主要利用以下几种缺陷的信号通路来靶向肿瘤细胞。
(1) 靶向 p53 信号通路。p53 介导的细胞凋亡是病毒感染细胞时发生的一种应激反应，细胞借助这种机制能够避免病毒的进一步增殖及扩散。
(2) 靶向 IFN/双链 RNA 依赖性的蛋白激酶 (PKR) 信号通路。干扰素信号通路是正常细胞内抵御病毒感染的关键环节，干扰素能够激活PKR 激酶来启动抗病毒炎症反应。VSV和HSV-1 型溶瘤病毒都被证实可通过该途径靶向干扰素信号通路紊乱的肿瘤细胞。
(3) 靶向其他异常活化的信号通路。Ras 信号通路激活的肿瘤细胞对病毒感染的防御较低，因而溶瘤病毒可在 Ras 信号通路异常的肿瘤细胞中实现大量复制。
E2F 转录因子在肿瘤细胞中往往表达上调，能促进被感染的细胞进入 S 期，从而有利于溶瘤病毒大量复制。
(4)调控病毒复制所必需基因的表达，即在病毒必需基因前插入组织和 (或 ) 肿瘤特异性启动子来实现病毒仅在肿瘤细胞内复制。常用的调控序列包括存活蛋白(survivin) 启动子、人端粒酶逆转录酶 (hTERT)启动子、癌胚抗原 (CEA) 启动子、甲胎蛋白(AFP)启动子、缺氧反应元件 (HRE)等。
病毒介导的肿瘤杀伤机制
溶瘤病毒成功靶向并感染肿瘤细胞后，病毒以细胞作为加工厂进行大量复制，最终达到裂解肿瘤细胞的目的。肿瘤细胞裂解后释放的子代病毒又继续感染邻近的肿瘤细胞，直至病毒被机体的免疫系统清除。
直接由病毒介导的细胞毒杀伤作用：病毒利用肿瘤细胞的能量、原料并以其为场所来实现自身增殖，一方面导致肿瘤细胞生长受阻，另一方面扩增出大量的子代病毒裂解细胞。
胸腺嘧啶激酶(thymidine kinase, HSV-TK) 结合无毒的环氧鸟苷 (gancyclovir, GCV) 系统是肿瘤自杀基因治疗中常用的酶前药系统。被TK 基因磷酸化后的 GCV 能够干扰肿瘤细胞DNA 合成，并促进肿瘤细胞发生凋亡。由于不同种类的病毒对肿瘤杀伤能力不同，某些病毒如腺病毒可携带该系统来增强其杀伤肿瘤的效果。
除了上述两种杀伤肿瘤的方式，溶瘤病毒还可以通过破坏肿瘤血管系统的方式来达到间接杀伤肿瘤的目的。由于肿瘤的生长依赖肿瘤血管系统提供养料，因此，破坏肿瘤血管系统能够有效地抑制肿瘤的生长。
抗肿瘤免疫反应机制
病毒感染肿瘤细胞后，可诱导淋巴细胞和抗原递呈细胞(APCs) 浸润肿瘤感染位点，感染病毒的肿瘤细胞由于病毒抗原被呈递从而被细胞毒淋巴细胞识别并杀伤；
病毒裂解肿瘤细胞后释放的肿瘤抗原可增强APCs的抗原递呈能力，从而产生针对肿瘤抗原的特异性免疫反应，最终形成长效的抗肿瘤免疫应答。溶瘤病毒还被证实能诱导免疫细胞产生Ⅰ型干扰素和表达免疫共刺激分子，激活抗原递呈信号通路。
溶瘤病毒感染机体后造成的免疫反应:
病毒对已经存在于肿瘤组织中的免疫细胞有强烈的刺激作用，能够极大地改变肿瘤的微环境，使之从一个免疫抑制的环境变成免疫激活状态，这是第一重杀伤；
病毒感染的肿瘤细胞能够表达一些所谓的“危险信号”( 如细胞因子等) ，这些“危险信号”可以诱导肿瘤外的免疫细胞大量浸润到肿瘤内部，被激活的非特异性免疫细胞会杀伤和吞噬那些被感染却未被杀伤的肿瘤细胞，这是第二重杀伤；
被溶瘤病毒裂解的肿瘤细胞释放大量肿瘤蛋白，可以被非特异性免疫细胞吞噬，而某些肿瘤特异性抗原可以被这些抗原呈递细胞表达，并诱导T 细胞攻击未被感染的肿瘤细胞，这一过程与“肿瘤疫苗”相似，但发生在肿瘤组织内部，因此是“原位免疫”过程，最终诱导特异的 CD8+T 细胞引起第三重肿瘤杀伤。
还需注意的是，最初机体的免疫系统被视作溶瘤病毒治疗中的一种负向作用，其原因包括:
原有的或治疗诱导的免疫反应抑制病毒的感染和传递；
抗病毒天然免疫反应抑制病毒的复制扩增；
天然免疫细胞的浸润限制了病毒的扩散传递。
天然免疫细胞会对注入的溶瘤病毒做出迅速反应，清除病毒和受病毒感染的肿瘤细胞。利用组蛋白去乙酰化酶( HDAC) 抑制剂、免疫调节药物、抗病毒反应抑制基因等均能够抑制天然免疫反应，从而增加溶瘤病毒的复制扩增和细胞毒性效应。
溶瘤病毒的联合治疗
溶瘤病毒单一的治疗手段疗效有限，将溶瘤病毒与其他治疗手段联合应用于肿瘤治疗是非常有必要的。
抗肿瘤靶向药物与溶瘤病毒的联合治疗
目前被报道的协同增强溶瘤病毒治疗的靶向药物主要有三类：表观遗传学药物、靶向 PI3K/Akt/m TOR信号通路的抑制剂和受体酪氨酸激酶抑制剂。
组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi) 是一种被广泛研究的表观遗传学药物，HDACi不仅可通过抑制肿瘤细胞增殖和诱导细胞周期阻滞等方式促进肿瘤细胞的分化和凋亡，还可以通过抑制干扰素信号途径来降低机体的抗病毒免疫应答。组蛋白去乙酰化酶抑制剂HDAC6 被证实能够显著提高 HSV-1 溶瘤病毒在神经胶质瘤细胞中的复制水平，可与HSV-1 协同杀伤肿瘤。
PI3K/Akt 信号通路是应激条件下调节细胞增殖和凋亡的重要信号通路，Akt 抑制剂 Tricibine能够协同溶瘤病毒MG18L 诱导胶质瘤细胞发生凋亡，两者联合治疗小鼠神经胶质瘤的疗效明显优于单药治疗。雷帕霉素是 mTOR 信号通路的抑制剂，可协同腺病毒和HSV-1 杀伤不易感的肿瘤细胞。
蛋白酪氨酸激酶(PTKs) 抑制剂具有抑制肿瘤血管生成和抗肿瘤细胞生长的多重作用。舒尼替尼是一种小分子受体酪氨酸激酶抑制剂，它不仅能通过抑制细胞内PKR 的活性来提高 VSV 溶瘤病毒在肿瘤细胞中的复制，还能通过抑制VEGFR 信号通路破坏肿瘤血管生成来增强溶瘤痘病毒在瘤内的感染能力，从而显著增强溶瘤病毒的治疗效果。
化疗药物与溶瘤病毒的联合治疗
溶瘤病毒治疗还可与化疗联合应用，能诱导ICD、增强肿瘤细胞抗原性或对免疫细胞的易感性、抑制具有负调控的 Treg 细胞和髓样来源的抑制细胞( MDSC)。
环磷酰胺是烷化剂类药物，在肿瘤细胞中被代谢成细胞毒性物质来发挥抗肿瘤杀伤作用，此外，它还被报道为一种免疫抑制药物。环磷酰胺能通过明显抑制机体先天性免疫应答和中和抗体产生来增强 HSV-1 型溶瘤病毒在肿瘤中的复制和扩散，继而扩大溶瘤病毒的复制杀伤效果。
吉西他滨是一种破坏细胞复制能力的二氟核苷类抗代谢物抗癌药，除了具有环磷酰胺类似的免疫抑制效果外，还能增强机体产生针对肿瘤抗原的特异性 T 细胞应答，已经被报道能够协同增强包括腺病毒、呼肠孤病毒和牛痘病毒在内的多种溶瘤病毒的抗肿瘤活性。
此外，替莫唑胺、米托蒽醌等化疗药物也被报道能与溶瘤病毒联用提高肿瘤的治疗疗效。
免疫检验点阻断剂与溶瘤病毒的联合治疗
免疫检验点阻断剂完全依赖于肿瘤患者瘤内浸润性T 淋巴细胞的数量。而溶瘤病毒对肿瘤细胞的感染能够诱导大量的免疫细胞浸润肿瘤，二者联合具有很好的互补性。
美国安进公司T-VEC 溶瘤病毒和施贵宝公司的CTLA-4 抗体联合治疗晚期恶性黑色素瘤患者的Ⅰ期临床试验结果表明，联合治疗能大大提高肿瘤治疗客观应答率( 联合治疗 58% vs 单药治疗26.4%)。
此外，溶瘤病毒还可以与其他免疫检验点抗体如PD-1、TIM-3 (T细胞免疫球蛋白黏蛋白3) 联用，进一步扩大单药治疗的效果。
此外，肿瘤微环境的细胞因子和趋化因子能够打破免疫细胞的抑制状态产生治疗性免疫反应。利用基因工程改造将外源治疗性转基因插入溶瘤病毒基因组中，使其兼具治疗基因局部高表达和溶瘤活性的功能。基因表达于肿瘤部位可避免由全身用药所引起的免疫调节反应毒性。GM－CSF 是目前临床上应用最多的细胞因子，已被整合入多种溶瘤病毒的基因组中，在临床前研究中显示了一定程度的治疗效力。此外，其他细胞因子如白细胞介素-2( IL-2) 、白细胞介素-12(IL-12) 、干扰素( IFN) 、肿瘤坏死因子( TNF) 、可溶性 CD80、CCL3 等也已被用于肿瘤病毒治疗研究中。
综上，溶瘤病毒作用机制明确，联合应用理论依据和初步的临床试验均已证实，溶瘤病毒，如他山之石，未来的肿瘤治疗领域临床应用前景可观。
参考文献
孙礼媛等，溶瘤病毒的治疗进展，医学综述，2017.
涂艳阳等，溶瘤病毒的肿瘤免疫治疗研究进展，转化医学电子杂志，2017.
潘海娇等，溶瘤病毒与肿瘤治疗，生命科学，2016.
杜朝阳等，溶瘤病毒新药 talimogenelaherparepvec 的研究现状，2017.
来源：药事纵横
