溶瘤病毒（Oncolytic Virus，OV）是一类能够特异性地在肿瘤细胞内复制并造成细胞裂解但是不影响正常细胞的病毒，溶瘤病毒能够改变肿瘤的微环境，从而激活免疫细胞的抗肿瘤性。作为一种新兴抗肿瘤疗法，溶瘤病毒兼具杀伤效率高、靶向性好、副作用小、多种杀伤肿瘤途径避免耐药性和成本低廉等优势，有望成为继肿瘤免疫检查点抑制剂后癌症治疗的下一个重大突破。
研发现状
近几十年来，溶瘤病毒治疗引起了广泛关注，大部分研发处于早期临床阶段(图1)。溶瘤病毒主要有两种：DNA病毒和RNA病毒。DNA病毒主要有：腺病毒科、疱疹病毒科、痘病毒科、微小病毒科；RNA病毒主要有：小RNA病毒科、副粘病毒科、呼肠孤病毒科、逆转录病毒科、弹状病毒科等。至今，在全球范围内注册正在进行溶瘤病毒的临床试验已有一百余项，有基因改造的溶瘤病毒，也有野生型或自然变异的弱毒株，涉及大多数常见的肿瘤类型。2005年，我国食品药品监督管理局批准了腺病毒改造的H101 (安柯瑞)用于治疗难治性晚期鼻咽癌，从而成为全球第一个投入市场的溶瘤病毒药物；2015年，携带GM-CSF基因的疱疹病毒T-VEC通过美国FDA批准用于治疗复发难治的晚期黑色素瘤患者。目前有望很快应用于市场的溶瘤病毒还包括携带GM-CSF的溶瘤痘苗病毒JX-594、表达GM-CSF的溶瘤腺病毒CG0070以及野生型的RV等。
溶瘤病毒的发展已经有百年历史（图2），整体分为三个阶段：1）发现阶段：20世纪中期人们开始用免疫接种或病毒感染来治疗癌症并取得一定成效，但由于技术有限，主要都是利用天然的溶瘤病毒，其引发的强烈免疫反应和并发症导致效果不佳、副作用大；2）改造阶段：随着病毒学和基因工程技术的发展，使得人们能对病毒基因进行操作，溶瘤病毒开启了肿瘤治疗的新纪元；3）提效阶段：除了对溶瘤病毒本身基因的改造，通过基因工程技术插入外源基因（免疫因子或编码受体蛋白）达到溶瘤和免疫的多重抗肿瘤作用。
图2 溶瘤病毒发展历程
然而，溶瘤病毒疗法还存在以下挑战：适应症有限，适应症人群相对较少；单独用药无颠覆性疗效；给药途径通常是瘤内注射，对患者可能造成二次创伤，病毒尺寸较大可能会导致强烈的免疫反应，限制临床使用。因而发展新的肿瘤靶向递送技术成为下一代溶瘤病毒疗法的发展趋势。在此，小编盘点了目前生物技术公司（表1）和新的溶瘤病毒递送平台（根据药物递送系统的类型进行分类），以飨读者。
表1 下一代溶瘤病毒疗法技术平台及生物科技公司一览
（数据来源：Globaldata）
1、干细胞载体
公司：Children's University Hospital of Jesus
平台技术：自体间充质干细胞负载溶瘤病毒
位于西班牙的Children'sUniversity Hospital of Jesus构建了自体间充质干细胞负载溶瘤病毒技术，开发的Celyvir药物用于转移性骨肉瘤和神经母细胞瘤治疗处于临床二期。在临床前研究中，研究人员使用CMT64细胞系小鼠作为肿瘤模型，以证明小鼠Celyvir对CMT64肿瘤的归巢能力。研究发现，mCelyvir联合ICOVIR5瘤内注射比单独使用静脉注射ICOVIR5更有效，肿瘤内CD8+、CD4+ T细胞浸润增加。临床试验（临床试验号：NCT01844661）表明，携带溶瘤腺病毒Celyvir自体骨髓间充质干细胞安全耐受，能够在转移性成神经细胞瘤儿童患者中完全应答或部分应答，循环T淋巴细胞特别是CD8效应细胞数量显著增加，在可评估的9名患者中2名患者病情稳定。使用间充质干细胞负载溶瘤病毒可以提高病毒的数量，尽量减少毒性和避免直接瘤内注射，临床二期实验正在进一步评估。
公司：Calidi Biotherapeutics
平台技术：同种异体干细胞递送牛痘病毒
总部位于美国圣地亚哥的Calidi Biotherapeutics公司开发出高效的干细胞负载溶瘤病毒平台。这种平台具有以下优点：1)克服宿主的免疫防御机制；2)放大溶瘤病毒；3)立即改变肿瘤微环境，从而实现有效的病毒扩增和最佳的肿瘤细胞靶向。该方法不仅在注射的肿瘤部位，而且对远处转移的肿瘤都具有强大的抗肿瘤疗效。重要的是，这些效应并不受单个肿瘤特征的显著影响，因此，这种治疗方法适合于多种肿瘤类型。
目前，Calidi开发的药物SVF-CAL1用于实体瘤治疗处于临床一期，临床试验（临床试验号：ISRCTN10201650）结果表明，在25名晚期肿瘤患者中，SVF/VV耐受性良好，最大耐受剂量(MTD)没有达到。治疗大约一周后开始出现轻度炎症反应，与任何临床症状或副作用无关。所有患者在治疗后约两周出现与病毒炎症相关的症状，提示溶瘤病毒的有效递送。大约一个月后，记忆T细胞诱导免疫反应。25名患者中有14名(56%)在治疗后6个月存活；25名患者中有11名(44%)在治疗后12个月存活。存活的患者大多临床稳定，部分患者肿瘤明显缩小。目前，SVF-CAL1已经完成了概念验证研究，并将进一步确认该平台的安全性和信号的有效性。最近，他们与美国国立卫生研究院(NIH)合作研究不同干细胞载体对溶瘤病毒治疗癌症的影响。
图3 Calidi Biotherapeutics的干细胞负载牛痘苗病毒平台
(来源：Calidi官网)
公司：Amasa Technologies
平台技术：同种异体干细胞负载疱疹病毒
AMASA Therapeutics由哈佛医学院Khalid Shah教授开发，基于凝胶包覆的干细胞释放肿瘤靶向治疗蛋白和溶瘤病毒，以治疗未满足需求的癌症患者。这种植入凝胶包覆的工程细胞有三个关键的功能：1）它专门杀死肿瘤切除腔内残留的肿瘤细胞；2）工程干细胞从凝胶中迁移出来，靶向远离原发肿瘤部位的侵袭性肿瘤沉积物；3）可成像安全杀伤开关的激活导致工程干细胞的杀伤，这三个步骤使工程干细胞能够杀死局部和远处的癌细胞。
Amasa正在开发用于治疗胶质母细胞瘤的AMA-001处于临床前阶段。临床前研究结果表明，装甲MSCs与不同的oHSV变体(MSC-oHSV)进行了测试，发现在颈动脉内给药MSC-oHSV可以延长荷瘤小鼠的生存期。在黑素瘤脑转移的同基因模型中，MSC-oHSV和PD-L1的联合阻断增加了IFN-产生的CD8+肿瘤浸润T淋巴细胞，延长了动物的生存期。而这些装载有干细胞的溶瘤病毒最终会被其自身介导的溶瘤作用消灭，从而避免病毒在大脑中停留太久，确保干细胞治疗的安全性。
公司：TheraBiologics
平台技术：神经干细胞负载腺病毒
成立于2011年，由希望之城的Karen S. Aboody教授开发神经干细胞递送平台。这种平台具有以下优势：1）神经干细胞拥有天然的能力来定位和穿透侵袭性肿瘤；2）神经干细胞经修饰后可提供多种抗癌药物；3）神经干细胞可以穿过血脑屏障。
候选产品OncV NSC(TBX-03)是一种条件复制的溶瘤腺病毒，利用神经干细胞负载溶瘤病毒能够选择性地靶向侵袭癌症部位，增加肿瘤部位的治疗浓度和减少脱靶毒性。临床前结果表明，神经干细胞的细胞载体增强了溶瘤腺病毒对人胶质母细胞瘤小鼠模型的治疗效果，不仅可以保护治疗性病毒不受宿主免疫系统的影响，而且可以在肿瘤部位选择性地放大治疗有效载荷，从而提高溶瘤病毒治疗胶质瘤的临床疗效。临床一期试验（临床试验号：NCT03072134）于2017年开始招募用于治疗恶性胶质瘤。
2、免疫细胞载体
公司：IcellKealex Therapeutics
平台技术：CAR-T细胞负载牛痘病毒
一家由Baylor College of Medicine的Shautong Song 和Stephen Gottschalk教授于2015年创立的临床阶段生物技术公司。IKT率先开发了基于肿瘤免疫疗法的溶瘤牛痘病毒新平台。IKT目前开发了三种平台技术。首先，IKT开发了双特异性T细胞接合的牛痘溶瘤病毒(TEA-VV)；其次，IKT开发了检查点抑制剂装甲的牛痘溶瘤病毒；最后，IKT开发了CAR-T细胞负载的牛痘溶瘤病毒。CAR-T对实体瘤的疗效并不理想，可能是由于肿瘤异质性、肿瘤浸润受限和免疫抑制环境。IKT的vv-loading CAR-T靶向多种肿瘤抗原，将免疫抑制的肿瘤微环境还原为支持性环境，增强抗肿瘤疗效。IKT的候选药物IKT-701于2016年10月在中国启动I期研究（临床试验号：GDC30016928），截至2017年4月，已有5例肝癌或胰腺癌患者接受了EpCAM-TEA-VV负载EGFR-CAR-T细胞治疗。IKT正在与Novella Clinical合作，于2017年第一季度在美国提交IND申请。美国第一阶段研究将于2018年一季度启动（临床试验号：GDC30012826）。
公司：BioEclipse Therapeutics
平台技术：免疫细胞负载溶瘤病毒
总部位于美国加州南旧金山，主要开发用于治疗无法治愈癌症的免疫肿瘤药物。这种双模式治疗具有以下独特的优势：1）在到达目标之前，免疫细胞保护溶瘤因子不被人体免疫系统破坏；2）免疫细胞负载延长了溶瘤病毒的生存期，使免疫细胞(静脉给药)有足够的时间(48-60小时)在有效负载递送溶瘤之前达到目标；3）治疗是多机制的；4）免疫细胞和溶瘤病毒结合生物学特性，大大提高了效应靶比；5）这种疗法可绕过肿瘤抑制；6）该疗法显示了对多种肿瘤抗原的持久免疫反应；7）由于免疫细胞不受HLA的限制，因此未来有可能采用同种异体放大的商业模式。
公司的主要候选产品CRX-100，是一种不需要肿瘤内给药，通过静脉给药用于治疗实体瘤的联合疗法。联合免疫疗法包括免疫细胞，保护溶瘤病毒在到达肿瘤之前不被免疫系统消除。这两个药物具有经过验证的安全特性。该候选药物在美国处于临床前开发阶段。BioEclipse预计将在2019年底前向美国食品和药物管理局提交一份试验性新药申请(IND)，并计划在2020年第一季度启动CRX-100治疗难治性实体肿瘤的Ib/IIa期临床试验。
3、合成载体
公司：Vesselon
平台技术：脂质体封装溶瘤病毒及超声定位
由美国哥伦比亚大学衍生的肿瘤免疫治疗公司。其独特的血管封装超声系统（VEST）通过将超声波精确的瞄准肿瘤来主动靶向药物，这种精确的肿瘤靶向和仅在肿瘤中释放的组合能解决所有癌症治疗面临的三个主要问题：毒性、降解和靶向。候选药物OV/VMB Complex是基于VEST技术开发的包覆在脂质体的溶瘤病毒，可作为血管内屏障来保护药物免受人体正常免疫系统的侵害，它通过静脉内途径给药，目前处于临床前开发中，用于治疗实体瘤。
公司：Sagetis Biotech
平台技术：聚合物高分子包覆溶瘤病毒
位于西班牙的Sagetis Biotech致力于开发一种创新的聚合技术，以克服基因治疗中的一项基本工程挑战:开发安全有效的传递载体。VIROSHIELD™涂层技术能够改变溶瘤病毒的行为，通过不同的手段提高其治疗效果。包被的溶瘤腺病毒通过掩蔽其表面抗原表位，保护其不受预先存在的中和抗体的攻击，同时保留其高水平的转染能力。此外，还观察到较低的适应性免疫反应激活（中和抗体的产生降低了3倍），以及改善了血液循环时间（提高了3倍）。该公司开发了SAG-101，一种聚合物包被的腺病毒，用于治疗胰腺导管腺癌，目前处于临床前开发阶段。
公司：Valo Therapeutics
平台技术：多肽包覆溶瘤腺病毒
芬兰赫尔辛基大学衍生的新型癌症免疫疗法公司。这种独特的癌症免疫治疗方法，基于溶瘤病毒与肿瘤特异性肽的非共价结合，提供了一个高度免疫原性和快速适应性的肿瘤疫苗接种平台。Valo Tx的方法是将肿瘤特异性肽吸附到溶瘤病毒表面，从而增强对肿瘤的适应性免疫反应。肿瘤肽通过N端聚赖氨酸尾巴延长，以增加其净电荷，使带正电荷的肽通过静电相互作用与带负电荷的病毒衣壳结合。与基因工程改变病毒不同，Valo Tx技术促进了多种以病毒为基础的免疫疗法的快速创造，这些疗法有望为许多不同类型的癌症提供持久的免疫。该系统解决了快速适应肿瘤特异性甚至个性化治疗的需求。候选药物PeptiCRAds正处于临床前开发阶段。该公司计划在2019年开始乳腺癌、非小细胞肺癌和黑色素瘤的临床试验。
4、外泌体
公司：Codiak Biosciences
平台技术：外泌体治疗领先平台
外泌体是一种纳米级的囊泡，被体内几乎所有细胞释放和接收。外泌体作为细胞通讯系统，在细胞间传递各种分子——DNA、RNA、蛋白质和脂质。这些天然的细胞来源的囊泡可以作为一种有效的、多用途的、非免疫原性的递送系统，用于多种治疗有效载荷。Codiak BioSciences正在探索外泌体的研究和开发，以开发出全新的外泌体治疗药物。结合外泌体工程和制造的专有技术平台可实现精确的治疗靶点，能够开发出目前使用现有方法难以或无法治疗的多种疾病的疗法。
位于中国上海的星辰生物（TriArm Therapeutics）也在开发基于外泌体递送平台技术。其候选药物ARM-005是一种具有可控细胞因子的溶瘤病毒，正在开发治疗实体瘤，目前处于临床前阶段。
5、细菌载体
公司：Symvivo
平台技术：细菌递送溶瘤病毒
加拿大的一家临床阶段生物技术公司，开发了一个基于活体益生菌的基因递送平台。在肿瘤学、缺血性心脏病、疫苗和罕见病的临床和临床前研究项目。Symvivo的bacTRL平台技术是一种转基因益生菌。作为单剂量，静脉或口服药，bacTRL选择性地在缺氧组织中定植，同时从健康组织中清除。在菌落的整个生命周期中，细菌产生遗传物质并将其传递到周围的组织中，从而提供一致的、渐进的基因传递和表达水平。基于细菌基因递送平台bacTRL技术，Symvivo公司正在开发一种用于治疗实体肿瘤的溶瘤病毒，目前处于临床前开发阶段。
总结与展望
近期，基因疗法并购交易市场表现异常活跃，细胞治疗投资热情依旧不减，其中很重要的原因在于先进疗法能够为未满足需求的疾病和患者带来新的治疗手段，给投资人带来丰富的想象力和应用前景，先进疗法的突破主要依赖于分子生物学的改造和药物递送系统，因而，开发智能响应的药物递送系统(Smart drug delievery system)成为未来细胞治疗和基因治疗的趋势之一，我们也期待下一代溶瘤病毒疗法能够真正为患者造福！
参考文献
1.Oncolytic viruses: a new class of immunotherapy drugs. Nat Rev Drug Discov. 2015, 14(9):642-662.
2.Integrating oncolytic viruses in combination cancer immunotherapy. Nat Rev Immunol. 2018, 18(8):498-513.
3.Optimizing oncolytic virotherapy in cancer treatment. Nat Rev Drug Discov. 2019, 18(9):689-706.
4.Mesenchymal stem cell carriers enhance antitumor efficacy of oncolytic adenoviruses in an immunocompetent mouse model. Oncotarget. 2017, 8(28):45415-45431.
5. First-in-child trial of celyvir (autologous mesenchymal stem cells carrying the oncolytic virus ICOVIR-5) in patients with relapsed and refractory pediatric solid tumors. J Clin Oncol. 2018, 36(15_suppl):10543.
6.First in man study of TK positive oncolytic vaccinia virus delivered by adipose stromal vascular fraction cells. 2018 SITC. Abstract P609.
7.A cell-based platform to protect and enhance oncolytic virus therapies. 2018 SITC. Abstract P617.
8.Delivery of oncolytic vaccinia virus by matched allogeneic stem cells overcomes critical innate and adaptive immune barriers. J Transl Med. 2019, 17(1):100.
9.First-in-human study of TK-positive oncolytic vaccinia virus delivered by adipose stromal vascular fraction cells. J Transl Med. 2019, 17(1):271.
10.Stem cells loaded with multimechanistic oncolytic herpes simplex virus variants for brain tumor therapy. J Natl Cancer Inst. 2014, 106(6):dju090.
11.Stem cell-released oncolytic herpes simplex virus has therapeutic efficacy in brain metastatic melanomas. Proc Natl Acad Sci USA. 2017, 114(30):E6157-E6165.
12.A comparative study of neural and mesenchymal stem cell-based carriers for oncolytic adenovirus in a model of malignant glioma. Mol Pharm. 2011, 8(5):1559-1572.
13.A phase i study of neural stem cells loaded with an oncolytic adenovirus for patients with newly diagnosed malignant glioma: preliminary safety and data analysis. Neu. Onco. 2017, 19(suppl_6): ACTR-36.
14.Enhanced delivery of oncolytic adenovirus by neural stem cells for treatment of metastatic ovarian cancer. Mol Ther Oncolytics. 2018, 12:79-92.
15.Integrating the biological characteristics of oncolytic viruses and immune cells can optimize therapeutic benefits of cell-based delivery. Gene Ther. 2008, 15(10):753-758.
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作者 | 昱
编辑 | 玉紫龙
校审 | 海红 那片海