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讓病毒「戴罪立功」:科學家如何利用病毒對抗腦瘤?

2018/07/13 , 評論
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文:ALICE PARK
譯:許睿洋

病毒能夠「戴罪立功」並不是一個全新的構想,研究人員其實已經嘗試控制病毒與細菌的能力超過一個世紀。疫苗就是利用細菌、病毒、腫瘤細胞等來啟動免疫系統以對抗疾病,產生對身體有益的效果。

但這些會引發疾病的病毒並不容易取得,且嘗試利用它們來啟動免疫系統以對抗細菌或病毒以外的健康問題(如癌症)也不是那麼成功。目前僅有一種以病毒治療癌症的方法被證明有效,即以皰疹病毒(herpes virus)對抗黑色素瘤(melanoma)。

然而,在一篇發表於《新英格蘭醫學雜誌》(New England Journal of Medicine)的最新研究中,由杜克大學領導的科學家團隊表示,他們可能已經培養出另一種能鎖定癌症的病毒──以脊髓灰質炎病毒(poliovirus,俗稱小兒麻痺病毒)對付腦瘤。

杜克大學普雷斯頓-羅伯特-蒂施腦瘤中心(Preston Robert Tisch Brain Tumor Center)榮譽退休主任戴洛.畢格納博士(Dr. Darell Bigner),與他的同事改良了一種原本設計來對抗「多形性膠質母細胞瘤」(glioblastoma)的脊髓灰質炎病毒。接受此次治療的61位患者先前曾接受各種其他療法(包含放射治療和化療),但都未見效果。使用「脊髓灰質炎病毒」療法後,21%的受試者存活了超過3年,而接受標準治療的患者僅有4%能活3年以上。 

此種療法是畢格納的同事、也是杜克大學神經外科教授馬特哈斯.格米爾博士(Dr. Matthias Gromeier)20年研究成果的積累。透過基因改造,他移除了脊髓灰質炎病毒基因、並以類似且只會造成感冒的鼻病毒(rhinovirus)基因替代,因而成功地改良出能夠啟動免疫系統、卻又不會導致脊髓灰質炎的病毒。

脊髓灰質炎病毒變得越來越擅於感染特定的人類細胞,主要瞄準細胞上一種稱為CD155的分子通道進行攻擊。這樣的通道,或受體,被發現存在於腸道與脊髓的運動神經中,這也是為什麼感染脊髓灰質炎病毒會造成癱瘓(但通常感染腸細胞的脊髓灰質炎病毒並不會造成嚴重的健康問題,甚至沒有過多能夠察覺的症狀)。CD155也存在於實質固態瘤(solid tumor)上,包含多形性膠質母細胞瘤。

當經格米爾改造的病毒感染了腦部癌細胞,它便會開始殺死部分的癌細胞。更重要的是,病毒也能連同其他免疫系統細胞對癌症發動攻擊。格米爾表示,脊髓灰質炎病毒會讓這些免疫細胞變得「極為憤怒」,這對對抗癌症而言是件好事──但只有在一定的程度之下才是如此。過度活化的免疫反應可能會引起嚴重的發炎,而研究人員也因此需要降低病毒療法最初的劑量。在取得病毒與利用免疫細胞打擊癌症之間的平衡之前,他們曾好幾次直接將病毒注入腦瘤中。

然而,儘管免疫系統發動的攻勢非常強烈,但當病毒開始死亡時,它也消失地非常快。脊髓灰質炎病毒是被設計來感染細胞,且能持續繁殖長達數周。一旦它們完成感染細胞的任務,它們的抗癌效果也會隨之衰退。但畢格納與其團隊對此感到樂觀,他認為他們能利用近期免疫治療法的進步,來解決這個潛在的缺失。他們預計將病毒與所謂的「免疫檢查點抑制」(checkpoint inhibitor)療法結合使用,此種療法會讓免疫系統對癌症腫瘤細胞的攻擊更加兇暴(一般而言,免疫系統並不會攻擊癌細胞,因為它們不像細菌或病毒一樣是外來的入侵者,而是人體內生長發生變異的細胞)。格米爾說,「這很明顯是我們會追求的組合策略。」

截至目前為止,在61位接受治療的病患中,有其中8位是畢格納認為的「長期反應者」,也就是在接受病毒療法後活得比原本(僅接受放射治療或化療等)更長的患者。他們其中有些人的腫瘤又再度增生,但在接受另外一劑脊髓灰質炎病毒後,應能阻止癌症繼續惡化。有些人在腫瘤再次增生的同時也接受化療。畢格納說,「許多人接受治療後的反應非常戲劇化:他們的腫瘤縮小了。」目前他的團隊也著手進行另外一項試驗,即是比較那些僅接受脊髓灰質炎病毒療法的患者,與那些同時接受病毒療法與化療的病患。

當前參與研究的患者們都曾接受過標準治療,但癌症的病情卻再度復發。畢格納博士希望,此次研究的結果能讓患者在癌症初期時就接受病毒免疫療法,因為那個時候患者的免疫系統仍然較強,較能對癌細胞發動有效的攻擊。他也相信這種療法能用以對抗其他癌症,並計畫對黑色素瘤與較難治療的「三重陰性乳癌」(triple negative breast cancer)患者展開研究。動物實驗也暗示著病毒可能得以用來打擊胰臟癌、前列腺癌與胃癌等。

畢格納博士說道,「我從事研究長達50年,從來沒有在一項研究中看過這樣的反應。就長期生存而言,這樣的結果比文獻中的任何記錄都要好。我認為我們能在此基礎之上繼續發展。」

© 2018 Time Inc.版權所有。經Time Inc.授權翻譯並出版,嚴禁未經書面授權的任何形式與語言版本轉載。

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航

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