世界各地的科学家们都在努力探索治疗癌症的各种方法,现在已有10多个研究小组正在尝试用病毒治疗肿瘤。他们培养对正常组织无害的病毒,或者改变致病性病毒的遗传特征,然后把它们投放到肿瘤内,期望这些病毒能够杀死癌细胞,同时又不损伤正常的组织。
这里所说的病毒的作用机理,不同于那些把有关基因带入癌细胞,进而矫正癌细胞的遗传错误的病毒的作用,其秘密就在于,这类病毒只在癌组织内进行复制和传播,并随之杀死癌细胞。好比在癌组织内引起一种链式反应,最终蔓延到肿瘤的边缘,而不影响周围的正常组织。
目前研究人员已发现6种这类病毒,其中一种是由加拿大卡尔加里大学的病毒专家P · 李(Patrick Lee)和他的同事发现的。这是一种呼吸道与肠道滤过性病毒,它繁殖迅速,但对人体无害。起初他们只是作病毒的一般性研究,没有意识到它和肿瘤有什么关系。在实验中他们发现,病毒易于感染表面具有表皮生长因子受体的细胞。随后又证实,起作用的是受体激活后传递通道中的一种蛋白质。该蛋白质是由Ras基因产生的,能够抑制另一种称作PKR的蛋白质活性,后者能够阻断病毒蛋白质的合成。由于Ras基因属于一种致癌基因,他们推测病毒可能会在具有高度活性的Ras基因的肿瘤细胞中易于复制。为了证实这一点,他们将人神经胶质母细胞瘤移植到缺乏免疫的小鼠体内,然后向肿瘤内注入病毒,结果65%~80%的实验鼠的肿瘤组织出现萎缩甚至消失。他们还发现,病毒还能杀死来自乳腺癌、前列腺癌和胰腺癌的培养细胞,但对非肿瘤细胞没有作用。这表明病毒对Ras基因变异的细胞具有专一性。现在P · 李正在争取加拿大政府的临床实验许可,准备用病毒治疗乳腺和头颈部肿瘤。
位于美国加利福尼亚理查蒙德市的ONYX生化制药公司的分子生物学家F · 麦克考米克(Frank McCormick)领导的研究小组培育了一种腺病毒,称作0N-YX-015。人感染后会引起流感症状,这种病毒能产生一种蛋白质抑制P53基因活性,后者能够阻止病毒复制。研究人员设法使产生这种蛋白质的病毒基因失活,这样病毒就能在P53基因失活的细胞内,包括多种癌细胞,复制并杀死这些细胞。1996年他们用这种病毒进行了临床实验,证明病毒是比较安全的。而后对两组肿瘤患者进行了治疗,每组30人,患有头部或颈部肿瘤。结果显示,三分之一的病人单用病毒治疗,肿瘤缩小至少一半以上。和化疗联用时,在一个月内,10例患者中7例肿瘤萎缩一半以上,2例肿瘤完全消失,而且没有出现明显副作用。麦克考米克认为临床疗效比小鼠实验还要理想。目前ONYX公司已开始用病毒对胰腺癌、结肠癌和卵巢肿瘤患者进行实验治疗,并计划不久用于脑瘤患者。
今年7月,位于加利福尼亚桑尼沃里市的Calydon制药公司也用一种基因修饰过的腺病毒进行临床实验,治疗前列腺癌复发患者。研究人员把一个调控DNA片段插入到病毒的基因组,该片段本来是调节前列腺癌细胞中一种特殊前列腺抗原的表达的,移入病毒后,在前列腺癌内相应的激素和生物活性因子作用下,转而激活病毒的某个基因,后者进而促进病毒复制。由于实验时间较短,治疗效果尚有待进一步观察。但研究人员对此抱有信心。
华盛顿特区乔治城大学的神经外科专家R · 马图乍(Robert Martuza)的研究小组也进行了病毒临床实验。他们选用一种疮疹病毒,该病毒能引起脑炎。他们首先将病毒复制所需的一种酶的基因失活,这样病毒只能在含有这种酶丰富的、分裂迅速的癌细胞内增殖。1991年他们报道,该病毒能够杀死培养的神经胶质母细胞瘤细胞,而对正常细胞没有作用。为确保安全,他们又将导致脑炎的病毒基因失活。在以后的肿瘤细胞培养和小鼠实验中,都显示病毒治疗有效,而且实验动物没有明显不良反应。研究人员于今年2月开始进行临床实验。
一种非致病性小脱氧核糖核酸病毒早在8年前就已进行过临床实验,其研究者是德国癌症研究中心的J · 罗美拉(Jean Rommelaere)和他的同事。考虑到这种病毒的杀伤肿瘤能力比较弱,他们用了几年时间对病毒加以改变,比如给病毒移植基因,以吸引免疫细胞。最近的细胞培养和动物实验表明,病毒的抗癌能力已有明显提高。
其他研究人员也在尝试增强病毒的抗癌能力。美国亚拉巴马州立大学的詹姆斯 · 马克特(James Markert)和他的同事发现,给病毒植入白细胞介素-2或白细胞介素-5基因,能增强免疫系统攻击肿瘤的能力。另有一些研究人员试图通过修饰病毒,使之能够影响肿瘤细胞对常规治疗的敏感性。如波士顿市曼彻斯特总医院的神经外科专家A · 奇奥卡(Antonio Chiocca)和他的同事,把小鼠的细胞色素P450基因植入疮疹病毒的基因组。细胞色素P450能使一种化疗药物(cyclophosphamide)转变为活性形式。这样病毒不仅直接杀伤肿瘤,还可增强肿瘤的化疗效果。现在奇奥卡的研究小组正在进行这方面的动物实验。
尽管病毒治疗肿瘤的实验充满希望,但大量经验表明,许多治疗肿瘤新方法,虽然早期实验显示很有生机,但最终往往令人失望。况且病毒治疗的长期副作用尚不得而知,所以仍需谨慎对待。但病毒可使肿瘤萎缩甚至消失这一概念,看来是不容置疑的。
[Science,1998年11月]