溶瘤病毒在乳腺癌治疗中的研究进展

马海燕 综述 王欣 审校

乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤之一，具有增殖快、耐药性高和易发生转移等特点，发病率和死亡率逐年升高，严重威胁女性生命健康［1］。手术、放化疗和内分泌治疗是乳腺癌的主要治疗手段，尽管现有治疗手段对乳腺癌的治疗效果已有较大改善，但仍存在一定的局限性［2］，因此需要探索新的治疗方式。随着基因工程的高速发展和精准医疗理念的提出，免疫治疗成为肿瘤治疗的研究热点［3］，其中能在肿瘤细胞内大量复制并最终杀死肿瘤的溶瘤病毒（onco⁃lytic viruses，OVs）成为肿瘤治疗中最有潜力和应用前景的治疗手段之一［4］。本文将就OVs 作用机制及目前应用于乳腺癌中的OVs研究进行综述。

1 OVs的分类及发展过程

OVs是天然存在或经基因编辑后，具有肿瘤特异性复制能力并导致肿瘤细胞溶解和死亡的病毒，根据OVs基因组遗传物质的不同可分为DNA病毒和RNA病毒。常见的DNA病毒包括溶瘤腺病毒（oncolytic adenoviruse，oAd）、溶瘤单纯疱疹病毒（oncolytic herpes simplex virus，oHSV）、溶瘤痘苗病毒（oncolytic vaccinia virus，oVV）等，常见的RNA病毒包括呼肠孤病毒（reovirus，REOV）、柯萨奇病毒（Coxsackie virus，CV）和新城疫病毒等。20世纪初，科学家偶然发现宫颈癌患者在感染狂犬病毒后肿瘤消失，初次意识到某些病毒或许能够治疗肿瘤，OVs疗法的概念即被提出。OVs治疗方法发展过程见表1。

2 OVs作用机制

OVs 通过包括靶向转导、靶向转录、靶向翻译和靶向促凋亡的靶向机制，选择性进入肿瘤细胞，主要集中在细胞质及细胞核内［6］。OVs 利用宿主细胞的能量与原料进行大量复制，裂解肿瘤细胞，释放子代病毒，进一步扩散感染周围的肿瘤细胞。OVs杀伤肿瘤细胞的作用机制如下：1）直接杀伤肿瘤细胞：被编辑的OVs 可表达胞嘧啶脱氨酶（cytosine deaminase，CD），该酶可使无毒的前体药物转化为有生物活性的核苷酸类似物药物［7］，抑制肿瘤细胞DNA 的复制过程，直接杀伤肿瘤细胞。2）抑制血管生成：肿瘤的浸润和转移有赖于血管的生成，内皮抑制素和血管抑制素是两种内源性广谱血管生成抑制剂，可抑制血管生成，但无法在肿瘤微环境中持续性表达。OVs可促进两种抑制剂的表达，也可通过感染直接破坏血管内皮细胞及基质细胞，显著减低血管密度［8］，抑制肿瘤血管生成。3）调节肿瘤微环境：实体瘤中的细胞外基质（extracellular matrix，ECM）使肿瘤细胞处于免疫抑制性微环境中，导致癌细胞对多种抗肿瘤疗法耐药。利用重组的OVs 表达基质金属蛋白酶（ma⁃trix metalloproteinase，MMP），可降解ECM，加强病毒扩散能力，提高病毒在肿瘤细胞内的浓度，起到抗肿瘤作用［9］。4）促进抗肿瘤免疫：OVs在进入肿瘤细胞后，除直接杀伤肿瘤细胞外，还可激活机体抗肿瘤免疫反应。通过释放病毒病原体相关分子模式（patho⁃gen associated molecular patterns，PAMPs）和细胞损伤相关分子模式（damage associated molecular patterns，DAMPs），激活免疫系统释放炎性因子（干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子等），诱导抗肿瘤免疫反应。肿瘤微环境中T淋巴细胞的活化，可增强T细胞对肿瘤的浸润，使细胞毒性T淋巴细胞识别并杀伤表面及远端肿瘤细胞［10］。

表1 OVs治疗方法的发展过程

3 乳腺癌治疗中的OVs疗法

3.1 oAd对乳腺癌的治疗

oAd 又称条件复制型腺病毒，为线性双链DNA病毒，基因组大小约36 kb，含有较多复制非必须基因（E3区），易于体外培养，产量高，生物学稳定，是OVs疗法研究领域的热点［11］。Ang 等［12］设计一条含有9个三阴性乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）致癌性miRNAs（oncogenic miRNAs，OncomiRs）互补结合序列的干扰性长链非编码RNA（long non-cod⁃ing，LncRNA），插入到E3 区后，LncRNA 能在Survivin蛋白表达阳性的乳腺癌细胞中高度复制，从而破坏OncomiRs 功能，抑制TNBC 细胞的上皮间质转化，抑制率最高达73.84%，达到肿瘤的靶向干预疗效。王炜川等［13］为提高OVs靶向性，构建由人端粒酶反转录酶（human telomerase reverse transcriptase，hTERT）启动子驱动的oAd，该重组OVs可特异性地靶向和杀死具有阳性端粒酶活性的乳腺癌MCF-7细胞和干细胞样细胞，同时抑制裸鼠移植瘤的生长，抑制率达84.5%，发挥抗肿瘤作用。以上研究均表明，oAd是治疗乳腺癌有效的抗肿瘤药物。

3.2 oHSV对乳腺癌的治疗

oHSV 是一类安全性较高、目前临床使用最广泛的OVs。相比于其他OVs，oHSV病毒宿主广泛，基因组庞大（152 kb）。李俊杰等［14］利用第三代oHSV（G47Δ 病毒）感染人原代乳腺癌细胞，发现该oHSV在感染负数（multiplicity of infection，MOI）为0.01 时可杀灭91%以上癌细胞，且对正常乳腺细胞无杀伤毒性，说明对于部分乳腺癌晚期患者，该oHSV 是一种潜在的治疗选择。研究还发现G47Δ 病毒可通过诱导HER-2 蛋白降解，诱导乳腺癌MCF-7 细胞凋亡，起到靶向抗肿瘤作用［15］。

3.3 oVV对乳腺癌的治疗

oVV 是一类基因组较复杂的线形双链DNA 病毒，几乎可以感染所有细胞系，是肿瘤免疫治疗的潜在优势载体。与其他OVs相比，oVV有天然的肿瘤趋向性，可在血液中远距离传播，有效地感染肿瘤组织。刘超等［16］通过敲除N1L 基因改造oVV，并插入IL-21 细胞因子，构建出新型oVV。该研究发现对小鼠JC 乳腺癌细胞有较高的杀伤能力，并在上清中检测出高表达的IL-21蛋白，有较好的抗肿瘤趋势。除此之外，Choi 等［17］还发现，重组副痘病毒属的CF189病毒能够在4 种TNBC 细胞中诱导出细胞毒性，且在较低剂量（MOI为0.01）时就具有有效的抗肿瘤作用，说明该类OVs 的免疫调节性质为TNBC 患者可能带来新型的治疗方法。

3.4 REOV对乳腺癌的治疗

REOV 是一类分节段的双链RNA 病毒，能够感染几乎所有哺乳动物，人感染后多数不引起临床反应，少数有轻微的呼吸道或胃肠道症状。野生型的REOV可在肿瘤细胞中选择性复制，对多种肿瘤细胞有溶瘤能力［18］，是一种有前景的癌症治疗新途径。REOV可参与调控Ras信号通路，活化蛋白激酶R，抑制肿瘤细胞RNA 的合成与翻译，最终诱导细胞凋亡［19］。朱敬之等［20］证明，REOV 可裂解乳腺癌组织，并对乳腺癌干细胞具有杀伤作用，防止乳腺癌转移。目前，以哺乳动物REOV 为基础开发的Reolysin病毒已被证明可用于转移性乳腺癌治疗，对乳腺癌的靶向治疗具有重大意义。

3.5 OVs联合其他免疫疗法对乳腺癌的治疗

免疫疗法对乳腺癌有快速和确切的疗效，最初OVs作为单一药物进行研究，发现与现有免疫疗法相结合，OVs 可改变抗肿瘤免疫应答，增强治疗疗效。Liikanen等［21］构建编码曲妥珠单抗重、轻链基因的血清型oAd，在感染的癌细胞中有明显的抗体表达，且抗体的浓度明显高于常规给药后的浓度（P＜0.001），说明OVs增强曲妥珠单抗对HER-2阳性乳腺癌的作用。Bourgeois-Daigneault 等［22］通过对TNBC 小鼠模型的研究发现，将Maraba 弹状病毒与检查点抑制剂结合，可在mRNA 水平和蛋白水平上，上调PD-L1表达，这种新型组合对于TNBC小鼠模型的治愈率高达90%，说明OVs 使肿瘤对免疫检查点抑制剂更加敏感。常见的乳腺癌免疫治疗分类见表2。

表2 OVs治疗方法与其他免疫疗法对比

4 结语

OVs 特异性感染肿瘤细胞并诱导免疫应答发挥抗肿瘤的特性，使其成为乳腺癌免疫治疗的一种新型治疗方法。OVs 疗法对几乎无免疫原性或免疫抑制性的实体肿瘤的疗效欠佳，因此有一定的局限性，且OVs 自身免疫原性较高，易被识别为病原体，导致机体产生强烈的免疫反应。目前，OVs 主要以瘤内注射为主，静脉注射存在宿主免疫系统清除病毒、非靶向性感染、静脉毒性等问题。大多数OVs疗法仍处于前期研究阶段，与真正意义上的临床应用仍有较大的距离。如何保证OVs 的有效性，提高安全性，优化给药途径是目前研究的主要任务，期待OVs疗法早日突破乳腺癌治疗难题，实现个体化、精准化免疫治疗。