癌癥的靶向基因-病毒治療有望消滅癌癥

■文/劉新垣

人類有各種各樣的疾病，目前死亡率第一的疾病是癌癥，無論是發達國家還是非發達國家均如此。因此，癌癥是極其可怕的疾病。同時，癌癥也是最古老的疾病，“癌癥”二字在公元前460年就出現了，它比“醫學”二字出現得還要早，至今已有2 478年的歷史。

癌癥治療方案主要有4種：手術、放療、化療及生物治療。其中，生物治療出現得最晚，但又是除手術以外最重要的治療方法，因為它的副作用比放療和化療小得多。生物治療可分為很多種類，如生物制品、血液樣品、抗體治療等。其中，基因治療、溶瘤病毒治療是生物治療的重要方法。本文主要針對這兩種方法及我們創造的一種革命性的策略“癌癥的靶向基因‐病毒治療”（Cancer Targeting Gene-Viro-Therapy，CTGVT）進行講述。本治療方法中所講的病毒是溶瘤病毒。

基因治療，就是把基因裝到載體上，利用載體把基因送到細胞中進行治療的一種方法。這個方法在20世紀80年代就出現了，但直到1990年才由美國國立衛生研究院的威廉?安德森（William Anderson）應用到臨床。安德森利用攜帶腺苷脫氨酶（Adenosine Deaminase，ADA）基因的腺病毒載體（Ad-ada），對一個因缺乏ADA基因而患有重癥綜合免疫缺乏癥（Severe Combined Immune Deficient，SCID）的4歲女孩進行了基因治療，并取得良好結果。于是，基因治療風靡一時。2009年，因其在遺傳性的疾病治療領域取得的優質治療效果，基因治療被《科學》（Science）評為當年的十大重大突破性科學成果之一。

因為遺傳性疾病是基因缺失、突變等遺傳物質改變導致的病癥，只有利用基因治療方式糾正出錯的基因，才能取得良好的治療效果，別無選擇。在癌癥治療領域，科學家對基因治療也進行了許多的努力，甚至占總的基因治療方案的60%都是研究癌癥的。這些方案雖然對癌癥治療也有些效果，可是總體來說效果不佳，因為癌癥不只是一個基因突變導致的，它是多基因突變造成的疾病。

癌癥的病毒治療始于幾百年之前，當時，醫生發現癌癥患者經過病毒性疾病感染之后，癥狀有些緩解，故以為病毒可以治療癌癥。于是，許多人進行了這方面的研究，但效果并不好。1990年，美國麻省總醫院的羅伯特?曼圖（Robert Martuza）發現溶瘤皰疹病毒可以治療人的神經膠質瘤。之后，大量的溶瘤病毒（Oncolytic Virus，OV或稱Onco）被用于癌癥治療或研究。各種病毒經改造均可得到溶瘤病毒，其中以腺病毒、痘苗病毒、皰疹病毒來源的溶瘤病毒被使用得最多。例如，全球領先的生物制藥公司美國安進（Amgen）的OncoHSV-GMCSFOV(Onco來自HSV）就取得了美國食品藥品監督管理局（FDA）的臨床應用批文，安進公司的產品加了GM-CSF基因。此后，國際上在使用溶瘤病毒時，大多數都會加上GM-CSF基因，或者什么基因都不加，僅使用溶瘤病毒進行治療，這個方法成為癌癥治療的一個分支。

(一)我們創造了癌癥的靶向基因‐病毒治療策略（Cancer Targeting Gene-Viro-Therapy,CTGVT），抗癌效果增加100倍。

基因治療癌癥效果不佳，溶瘤病毒（OV）治療癌癥效果略好，也不如人意。但OV可以靶向腫瘤細胞，還可以在腫瘤細胞中復制，故我們就以OV為載體，在其中加上抗癌基因。溶瘤病毒本身就有抗癌作用，但單獨溶瘤病毒的抗癌效果較差。如在溶瘤病毒上加入一個抗癌基因使之成為 OV-gene，后命名為癌癥的靶向基因‐病毒治療（CTGVT），這是我們對溶瘤病毒抗癌研究的一個創造。CTGVT 的抗癌效果比單獨使用溶瘤病毒或單獨使用基因治療的抗癌效果均要高出約100倍。因為基因可在能復制的OV上進行大量的復制。

(二)我們創立了癌癥的靶向雙基因‐病毒治療策略（Cancer Targeting Dual Gene-Viro-Therapy, CTGVTDG），它可將移植性癌癥全部消滅光。

在CTGVT基礎上，我們還設計了加兩個基因，稱之為癌癥的靶向雙基因 - 病毒治療（Cancer Targeting Dual Gene-Viro-Therpy，CTGVT-DG）方法，如 OncoAd-gene1-gene2 或OncoAd-gene1加OV-gene2，則可將移植性腫瘤全部消滅，達到頂級的抗癌效果。因此，我們把CTGVT及CTGVT-DG稱為革命性的抗癌策略。

我們構建了很多可全部消滅移植性腫瘤的 CTGVT-DG 方案，效果很好。例如，我們構建了一種與ONYX-015相似的溶瘤病毒載體——ZD55，這個病毒是將腺病毒中 E1B 上的 55Kb 基因刪除而得到的。Trail 是一種 II 型穿膜蛋白，與 I 型不同，它的羧基端在膜外，氨基端在膜內，是 TNF 超家族的一個成員：TNF10SF。它的毒副作用比 TNF 本身低很多，如果將Trail加在溶瘤病毒中構成OV-Trail，它可殺傷很多癌細胞或其他轉化性細胞，但不殺傷正常細胞。Trail有5個受體：DCR1、DCR2、OPG、DR4、DR5，Trail只有與后兩者結合才是有功能的，并產生信號傳導，抑制腫瘤生長和延長生存期。

白細胞介素 24(interleukin-24，IL-24) 對腫瘤生長有抑制作用，包括黑色素瘤、神經膠質瘤、乳腺癌、腸癌、宮頸癌、胰腺癌和前列腺癌等，并能誘導癌細胞的凋亡，相反對正常上皮細胞無毒副作用。腫瘤血管生長，是腫瘤生長與轉移的必需要素，IL-24 還能抑制腫瘤的血管生長，通過內質網（Endoplasmic Reticulum，ER）應激通路誘導細胞凋亡，IL-24有旁殺傷（bystander）效應以及殺傷遠距離組織癌癥的能力，曾被人稱之為“殺癌魔素”。此外，IL-24還能誘導Trail的表達，故兩者有協同效應，ZD55-IL-24與ZD55-Trail合用，可全部消滅癌塊。

將溶瘤腺病毒ZD55-Trail與ZD55-IL-24合用，或者將ZD55-Trail與ZD55-Smac合用，此兩例CTGVT-DG均可將移植性腫瘤全部消滅。其他方案以此類推，只要被選擇的兩個基因有互補效應或協同效應，均可將移植性腫瘤全部消滅，由此可見CTGVT-DG的威力。

ZD55-Trail與ZD55-IL-24合用可全部消滅SW620結直腸癌，且不復發

ZD55-Trail與ZD55-MnSOD合用也能全殲移植性腫瘤，這是因為兩者的功能有互補作用。錳超氧化物歧化酶（MnSOD）是與錳離子（Mn+）結合的過氧化物歧化酶，能消除活性氧物質（Reactive Oxygen Specis，ROS）如H2O2，后者是有毒副作用的，如ROS參與到各種細胞的有絲分裂過程并誘導細胞向癌癥分化，ROS會促進癌癥的轉化與分化，MnSOD能除去此毒性。ROS會誘導C-fos、C-myc、C-Jun等致癌基因的表達，如果這些基因的表達量過高，超過線粒體的清除能力，則會導致線粒體膜的氧化損傷，同時釋放出細胞色素C（cytochrome C）、水解酶原-2（procaspase-2）、水解酶原-9（procaspase-9）、凋亡誘導因子（Apoptosis Initiating Factor，AIF）以及水解酶（caspase）活化的DNA水解酶（DNase），上述caspase會水解細胞質蛋白質，而 AIF及水解酶活化的DNase會進入細胞核水解染色質。MnSOD存在于線粒體的基質中，可將 2 分子 H2O2去毒化變成2分子的H2O與2分子O2，MnSOD對于線粒體去除ROS的毒副作用是必不可少的。大量數據證明，在癌細胞中,MnSOD的含量是很低甚至測不到的，且ZD55-Trail能誘導MnSOD的生成，故ZD55-Trail與ZD55-MnSOD合用有協同效應，能把移植性腫瘤全部消滅。

ZD55-Trail與ZD55-MnSOD合用可全部消滅移植性腸癌，且不復發

由此可見，我們創造的攜帶雙基因的溶瘤病毒何等重要，我們還有許多類似的方案，均可將腫瘤細胞全部消滅，這既是全球的創造也是癌癥患者的福音。

前面所述均是將兩個基因分別加在兩個載體上，因此我們要申請兩個新藥證書。如我們將兩個基因用連接子連在一個載體上（如ZD55），構成ZD55-Trail-IETD-Smac（IETD為連接子）也可將移植性腫瘤全部消滅光。

ZD55-Trail-IETD-Smac可將移植性腫瘤消滅光