病毒载体发展当中的一个主要方向是创建基因工程改造过的腺病毒和逆转录病毒。溶瘤病毒是一类有复制能力的肿瘤杀伤型病毒，通过基因工程给它装上靶向识别系统和免疫调控元件以后，可以选择性地感染并摧毁肿瘤细胞，同时激活身体里的免疫系统，产生全身性的抗肿瘤效应。它的作用机制包括直接裂解肿瘤细胞、释放抗原激活T细胞的免疫应答，还可以携带趋化因子或者细胞因子这类基因来增强治疗效果。

　　这个疗法最早在临床上的记录可以追溯到1896年，当时一位德国医生观察到一名宫颈癌患者在感染了狂犬病病毒以后肿瘤消退了。到了1991年，基因工程改造技术取得了突破性的应用。作为一种很有前途的抗肿瘤方法，现在正在临床前实验和临床试验当中进行研究。溶瘤病毒在肿瘤细胞里面的优先复制和溶瘤作用，以及溶瘤以后激活的免疫反应，被认为是溶瘤病毒发挥抗肿瘤效果的主要原因，在治疗恶性肿瘤方面显示出了非常大的前景。

　　研究人员目前还面临着分布效率低、递送到靶细胞困难、以及难以实现持久的疗效这些限制。溶瘤基因治疗采用的是有复制能力的病毒载体，来增加对肿瘤的毒性，同时通过破坏肿瘤的微环境来增强疗效。

　　有复制能力的病毒载体在肿瘤里面的转导效率比复制缺陷型的病毒载体高很多。溶瘤HSV、条件复制腺病毒、麻疹病毒、脊髓灰质炎病毒、新城疫病毒、细小病毒和呼肠孤病毒都已经被用在胶质母细胞瘤的溶瘤基因治疗策略里面了，并且做了临床试验。INC教授团成员James T. Rutka教授的这篇综述就是聚焦于这个疗法，描述了抗胶质瘤溶瘤病毒治疗的策略。

溶瘤HSV

　　HSV-1是一种有包膜的双链DNA病毒，有嗜神经的特性，能在分裂和不分裂的细胞里复制。野生型的HSV-1既可以进入裂解的生命周期，也可以停留在核内的附加体里面，从来不会整合到宿主的基因组里。HSV-1这个方法的一个优点就是它对阿昔洛韦和GCV有已知的敏感性，这样一来安全性就提高了。

　　G207是一种条件复制的HSV突变载体，是一个基因工程改造过的HSV-1株，缺少了正常细胞的病毒复制所必需的基因。G207在γ34.5基因的两个拷贝上都做了缺失，这个基因编码的是蛋白质合成促进因子——感染细胞蛋白。另外，大独特片段基因通过把LacZ报告基因插入到编码ICP的UL基因区域而失活了，这样就破坏了酶核糖核苷酸还原酶的大亚基。RR酶对于感染了有丝分裂后的细胞以后的核苷酸合   非常重要。RR受损的溶瘤HSV不能在非分裂细胞里复制，但只能在分裂细胞里复制，因为有丝分裂的细胞提供了细胞RR，就不需要病毒自己的RR了。所以，在UL39基因上有突变的溶瘤病毒只能在分裂细胞里面实现有效的裂解活性。但是根据估算，在任何时候只有5%到15%的恶性胶质瘤细胞处在有丝分裂期，也就是说大多数恶性胶质瘤细胞可以逃过这种类型的溶瘤基因治疗。不过，ICP6缺陷的HSV在p16缺陷的细胞里保留了很可观的复制能力，不受细胞周期状态的限制。所以G207可以靶向有p16缺失或者失活的非分裂细胞。

　　RR缺陷病毒G207的另一个安全优势是对抗病毒药物（比如阿昔洛韦和GCV）有适度的超敏性。细菌报告基因LacZ是一个很有用的组织学标志物，可以用来监测靶组织里面病毒感染的分布。神经毒力基因γ34.5对于克服感染以后宿主细胞的防御机制很重要。在病毒感染期间，宿主细胞会启动应激反应。蛋白激酶R激活以后会阻止受感染宿主细胞里面的翻译，通过磷酸化和灭活真核起始因子2α来诱导抗病毒保护机制。但是HSV-1里面的ICP34.5会招募蛋白磷酸酶1α去磷酸化EIF-2α，这样就能促进蛋白质合成了。缺乏ICP34.5活性的HSV-1只能感染PKR通路有缺陷的细胞。在肿瘤细胞里面，因为Ras激活了，PKR的自身磷酸化就被阻断掉了，所以允许缺乏γ34.5基因的病毒在Ras过度活化的肿瘤细胞里面选择性地复制。编码RR的UL39基因对病毒复制非常关键，因为它在催化核糖核苷酸的形成里起作用，而核糖核苷酸是从核糖核苷酸合成核苷酸所必需的。所以RR对病毒的DNA合成很关键。在正常的不分裂的细胞里面，病毒复制依赖于RR。因此G207里病毒RR表达的缺失可以由RR活性高的肿瘤细胞来补偿，这样就实现了对肿瘤细胞的高度特异性靶向。用G207做的临床前研究证实，在实验性胶质瘤里肿瘤生长减慢了，安全性也很高。基于这些结果，G207介导的溶瘤治疗进入了临床试验，开始评估它在抗胶质瘤治疗里的效果。

　　Markert等人在2000年报道了一项用G207做的I期临床试验。一共招募了21名进行性的恶性胶质瘤患者。这个试验没有显示出治疗相关的毒性或者严重的不良事件，也没有观察到HSV脑炎的迹象。有8名患者观察到了阳性治疗反应，一名患者在治疗后存活了5.5年。没法确定最大耐受剂量，因为即使接种了3×10⁹空斑形成单位也没有剂量限制性的毒性。在一项Ib期的研究里，6名复发性胶质瘤患者在术前和术后接受了总共1.15×10⁹ PFUs的G207接种。病毒直接注射到肿瘤里面，或者用立体定向引导的导管注射到切除以后的肿瘤腔里。有3名患者随后病情改善了，总生存期超过了6个月。在这项研究里没有发现病毒相关毒性的证据，而且G207基因治疗对于重复剂量给药以及直接注射到切除的肿瘤腔都显示出了很好的安全性。

　　另一种基因工程改造的HSV-1突变体是HSV1716，来自亲本野生型HSV-1 17+株。这种条件复制突变病毒在γ34.5基因的两个拷贝上有一个759个碱基对的缺失，让ICP34.5蛋白失活了，而UL39基因是完整的。HSV1716能在分裂的细胞里复制，但不能在分化的细胞里复制，具有跟G207类似的肿瘤细胞选择性。1994年，Valyi-Nagy等人证明HSV1716在严重联合免疫缺陷的小鼠里没有毒性，让它成为溶瘤基因治疗的一个很有希望的候选者。另外，动物模型中的研究也支持把HSV1716当作恶性脑肿瘤的一种潜在的新治疗策略。有希望的安全性和有效性让HSV1716能在人体里进行抗胶质瘤治疗的测试。跟G207一样，HSV1716在患者中的安全性和毒性首先在一项I期临床试验里得到了证实，这个试验包括了9名复发性胶质瘤患者，接受了立体定向的瘤内注射。在治疗开始前，所有患者都接受过手术和放疗，6名患者接受过化疗。4名患者在病毒给药后存活了14到24个月。没有患者出现治疗后脑炎的迹象，也不需要抗疱疹药物。值得注意的是，没有观察到重大的神经系统表现。治疗减缓了肿瘤生长，把一名患者的生存期延长到了3年，两名患者延长到了4年。在这个试验里还做了剂量递增研究，初始剂量从1×10³到1×10⁵ PFUs。没有确定最大耐受剂量，因为本研究里用的最高剂量没有显示不良反应。随后的Ib期试验证明了HSV1716在肿瘤里面的复制活性。这个试验里所有患者都做了瘤内接种1×10⁵ PFUs，然后在注射后4到9天做肿瘤切除，对切下来的肿瘤做病毒复制活性的分析。虽然没有观察到治疗相关的毒性，但组织学检查有病毒复制的证据。2004年，Harrow报道了第三项临床研究。12名复发或者新诊断的GBM患者接受了手术切除。HSV1716被注射到切除腔周围的多个部位，没有患者出现病毒注射相关的毒性。3名患者在手术和病毒注射以后表现出临床稳定的疾病和生存期延长，分别是15、18和22个月。HSV1716也在临床上用于晚期黑色素瘤。在三名接受多次结节内注射的患者中，注射结节的免疫组织化学染色显示病毒复制局限在肿瘤细胞里面，没有毒性效应。这些研究表明HSV1716已经成功用于胶质瘤治疗以及其他类型癌症的临床试验。

　　这些模型的一个缺点是必须缺失γ34.5基因，这会降低病毒的复制能力并限制它的疗效。在γ34.5基因两个拷贝上都有缺失的溶瘤HSV在胶质瘤干细胞里复制受限或者没法复制。G47Delta是新一代的溶瘤HSV。为了恢复对胶质瘤干细胞的敏感，G47Delta额外缺失了编码ICP47的基因，导致主要组织相容性复合体I类抗原呈递增强和免疫反应增强。另外，这个缺失导致了独特短片段11基因的启动子移位，阻断干扰素的作用，从而增加病毒在肿瘤细胞里的复制。G47Delta正在临床前模型中进行检验，准备进入临床试验。一项用G47Delta的I/II期临床试验正在进行中，评估它对复发或进展性GBM的疗效和安全性。

条件复制腺病毒

　　腺病毒是没有包膜的双链DNA病毒，能够感染增殖的细胞和静止的细胞。腺病毒载体通过受体介导的内吞作用进入中枢神经系统的细胞，但是它们不整合到细胞的DNA里，而是以附加体的形式存在，腺病毒的DNA利用细胞的内在机制进行转录和翻译。因为腺病毒不插入到宿主的基因组里，插入诱变的风险非常小。在胶质瘤里常用的两种条件复制腺病毒是ONYX-015和Ad5Delta24，两者都靶向信号通路受损的细胞。

　　ONYX-015在55kD蛋白早期区域1B-55kD里面存在缺失，这给了它选择性的表型。E1B-55kD通常会结合并灭活抑癌基因p53，阻止在病毒周期完成前受感染细胞里p53凋亡的诱导。所以具有功能性p53蛋白的细胞在没有E1B-55kD的情况下没办法协助病毒复制。E1B-55kD的缺失导致在p53缺陷的肿瘤细胞中选择性复制。一个重要的考虑是，一些研究已经确定，ONYX-015在胶质瘤里的溶瘤活性可能存在额外的有益机制，这些机制是p53非依赖性的，甚至在p53完整的胶质瘤细胞里也可能增强。ONYX-015在人恶性胶质瘤原代肿瘤异种移植模型里的临床前研究显示，在p53野生型肿瘤以及p53突变型肿瘤里都有高的抗肿瘤活性和广泛的瘤内复制。而且放疗增强了这个病毒的溶瘤治疗功效。ONYX-015是进一步做抗胶质瘤动物模型研究的一个有前途的药物，需要在临床试验中进行测试。一项针对脑肿瘤的剂量递增临床研究在24名复发性恶性胶质瘤患者中进行，他们被分成四组，每组6人。患者在做完手术切除以后，在肿瘤床腔里10个不同部位接受了剂量从1×10⁷到1×10¹⁰ PFUs的ONYX-015注射。没有患者出现跟ONYX-015相关的严重不良反应，但即使在最高剂量1×10¹⁰ PFUs下也没有达到最大耐受剂量。中位进展时间和中位生存时间分别是46天和6.2个月。尽管ONYX-015有很好的安全性，但没有观察到显著的治疗获益。ONYX-015也用于其他类型癌症的临床试验，比如鳞状细胞癌和肝胆管癌。跟胶质瘤的临床试验相比，它们显示出抗癌效果，没有明显的不良反应。这些结果表明，ONYX-015可以更有效地用在更早期的GBM患者身上。

　　Ad5Delta24在病毒蛋白早期区域1A里有一个24个碱基对的缺失。这个缺失通过干扰视网膜母细胞瘤蛋白来抑制病毒功能。正常情况下，磷酸化的Rb通过结合并灭活转录因子E2F来抑制细胞增殖。被野生型腺病毒感染的细胞通过在细胞周期的增殖期抑制Rb-hypoP而发生转化。Rb是一种抑癌蛋白，它所在的通路在胶质瘤里经常发生改变。通过这种方式，Ad5Delta24可以在Rb通路受损的胶质瘤细胞中选择性复制。用Ad5Delta24做的临床前研究证明，在裸鼠里对胶质瘤异种移植物的生长有显著的抑制作用。但是正常的成纤维细胞或者有完整Rb活性的癌细胞对这个病毒治疗有抵抗性。Ad5Delta24通过把整合素结合基序Arg-Gly-Asp插入病毒纤维蛋白的纤维结域中，做了进一步的基因修饰，让它能锚定整合素来增强病毒的趋向性。使用这个载体在恶性胶质瘤细胞系中的临床前研究成功证明了Ad5Delta24-RGD增强了对肿瘤细胞的特异性靶向，增加了针对胶质瘤的溶瘤功效。另外，跟接受Ad5Delta24对照载体的小鼠相比，接受Ad5Delta24-RGD瘤内注射的荷瘤小鼠的生存期得到了改善。另一项在胶质瘤异种移植物中的临床前研究表明，放疗增强了Ad5Delta24-RGD的溶瘤活性。一项用Ad5Delta24-RGD的I期和I/II期临床试验目前正在进行中，评估它对复发性恶性胶质瘤的疗效。

麻疹病毒MV

　　麻疹病毒是一种众所周知的人类病原体，是一种单链、有包膜的RNA病毒，属于副黏病毒科。已知MV有嗜神经性，极少引起脑炎。MV进入细胞需要血凝素包膜糖蛋白H附着到它的细胞受体上面，然后通过包膜融合糖蛋白F跟细胞膜融合。这两种糖蛋白对溶瘤的特异性和功效起着重要作用。减毒的MV的H蛋白突变对细胞CD46受体有高亲和力，而CD46在多种肿瘤里普遍过表达。F蛋白负责膜融合，诱导多核合胞体的形成，随后发生凋亡。MV-Edm经过基因工程改造，可以表达循环癌胚抗原来监测病毒的活性和维持。这种MV-CEA在动物模型里显示出了很好的抗肿瘤活性和安全性。基于这些结果，一项针对GBM患者的MV-CEA株I期临床试验目前正在进行中。MV变体已经被设计成可以表达白细胞介素-13或者针对EGFR缺失变体vIII的单链抗体。这些MV变体能够靶向胶质瘤细胞上表达的特定蛋白，从而增加它们的溶瘤活性和特异性。

脊髓灰质炎病毒PoV

　　脊髓灰质炎病毒是一种正义、无包膜的RNA病毒，有天然的嗜神经性，属于小核糖核酸病毒科，是导致人类脊髓灰质炎的病毒。病毒的嗜神经性归因于病毒进入受体CD155，这个受体在恶性胶质瘤细胞里被异位表达和评估。病毒的神经致病性归因于内部核糖体进入位点，位于脊髓灰质炎病毒基因组的5'非翻译区，介导病毒蛋白的翻译。为了消除神经毒性，Gromeier等人通过用人鼻病毒2型的非致病性IRES序列替换PoV IRES序列，创建了一种重组属间病毒。这个重组PoV叫做PVS-RIPO，来自Sabin脊髓灰质炎疫苗，在正常神经元细胞里病毒增殖大大减弱了，同时在恶性胶质瘤细胞里保留了显著的裂解生长能力。当直接递送到脊髓时，PVS-RIPO在CD155受体转基因小鼠和非人灵长类动物里都显著降低了脊髓灰质炎样的神经毒性。PVS-RIPO的临床前研究显示了显著的生物学效应。用PVS-RIPO治疗携带脑内胶质瘤异种移植物的无胸腺小鼠，可以减缓肿瘤进展并导致肿瘤消除。基于这些结果，一项用PV-RIPO的I期临床试验正在进行中，用于复发性恶性胶质瘤。

干细胞作为载体

　　用作溶瘤病毒载体的干细胞已经成为一种有前途的方法，因为它们有天然的趋向性和浸润实体瘤的能力，所以可以在大病灶内把病毒递送到更远的距离。有几个例子证明了在临床前研究中使用神经干细胞或者间充质干细胞来递送条件复制型HSV和腺病毒的实用性。跟预期的一样，使用神经干细胞大大增强了病毒的递送范围。携带条件复制型腺病毒的间充质干细胞已经证明，干细胞载体可以抑制针对病毒的免疫反应，这让延长病毒活性成为可能。动脉内递送携带Ad5Delta24-RGD的间充质干细胞可以选择性地定位到人胶质瘤，能够把Ad5Delta24-RGD递送和释放到肿瘤里面，从而在胶质瘤异种移植小鼠模型里改善生存期、根除肿瘤。这些结果表明，携带溶瘤病毒的干细胞可以通过全身给药，更有效地实现病毒递送。

关于Rutka教授

　　James T. Rutka教授是INC国际神经外科医生集团核心成员，加拿大多伦多大学附属儿童医院（SickKids）神经外科主任，多伦多大学神经外科系教授。Rutka教授拥有超过30年儿童神经外科临床经验，专长涵盖小儿脑肿瘤、癫痫外科、颅面畸形等方向。他在儿童低级别胶质瘤分子靶向治疗领域的研究处于全球前沿地位，担任《Journal of Neurosurgery：Pediatrics》主编，发表SCI论文逾600篇。Rutka教授是加拿大皇家内外科医师学会院士、美国神经外科医师协会（AANS）会士，曾获加拿大勋章（Order of Canada）等多项国家级荣誉。

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• 更新时间：2026-06-25 10:16:47

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