顏光美的實驗團隊在全球內(nèi)首次發(fā)現(xiàn),在自然界存在的病毒M1具有選擇性殺傷多種腫瘤細胞的特性。
顏光美團隊的天然M1病毒研究,目前只到科研階段,進行了一系列體外測試、小鼠體內(nèi)腫瘤模型測試以及取自患者的腫瘤活組織測試
下一步將用于靈長類動物實驗,爭取3年內(nèi)完成臨床前階段
南都訊如果把研發(fā)抗癌新藥的過程比作10公里長跑,中山大學藥理學教授顏光美認為,他帶領的團隊順利跑完了第一公里。顏光美的實驗團隊在全球內(nèi)首次發(fā)現(xiàn),在自然界存在的病毒M1具有選擇性殺傷多種腫瘤細胞的特性。這是否意味一種新的抗癌療法有望在未來誕生?現(xiàn)在的癌癥患者有無希望受益于此?昨日,顏光美在中山大學北校區(qū)的辦公室內(nèi),詳解了這一研究結(jié)果的熱點問題。
對三種癌細胞殺傷作用最明顯
顏光美團隊在小鼠和人體腫瘤組織上進行的實驗顯示,M1對肝癌、結(jié)直腸癌、膀胱癌細胞的殺傷作用最明顯,對黑色素瘤、腦癌和前列腺癌等癌細胞也起作用。
更為關鍵的是,實驗團隊找到了M1病毒靶向殺傷癌細胞的特征物———鋅指抗病毒蛋白(ZAP)。研究顯示,69%肝癌組織、52%結(jié)腸癌組織、61%的膀胱癌組織表現(xiàn)出ZAP的低水平。這意味著,若新藥成功研發(fā),病人可以先通過檢測,確定體內(nèi)癌細胞缺乏ZAP,便可以進行病毒溶瘤治療,提高有效的可能性。
實驗結(jié)果寫成論文,發(fā)表在10月2日的美國國家科學院院刊(下簡稱PNAS雜志)上,國內(nèi)媒體報道后引起轟動。
不是顛覆現(xiàn)有治療方法,是補充發(fā)展
“我們現(xiàn)在已經(jīng)完成實驗室階段,有充足的研究資源和好的研究條件,爭取用3年左右時間完成臨床前階段的研究工作,取得一期臨床試驗的許可證,M1病毒便能用于自愿參與試驗的患者身上,這是理想情況下最快能用于人體上的時間了。”顏光美說。
按照法律規(guī)定,新藥研發(fā)需通過科學研究、臨床前、用于人體的一、二、三期臨床試驗等階段,才可以上市銷售,用于臨床治療患者。一期臨床試驗考查藥物的安全性,二期考查藥物的有效性,三期試驗用數(shù)量更多的實驗樣本進一步研究,上市后還要在臨床中進行大規(guī)模的研究,驗證藥效。
“我對這項研究的可信度很有信心,實驗本身的科學證據(jù)充足,但面對外界要冷靜。”顏光美不同意這是對現(xiàn)有治療癌癥方法的顛覆一說,他更愿意稱為“對現(xiàn)有癌癥治療方法的補充和發(fā)展”。目前,治療癌癥的臨床療法包括手術(shù)切除、物理放射、化學藥物治療等,靶向藥物也屬于化學治療,只是藥物對正常細胞的毒性沒那么強,但仍然有耐藥性等問題。
“研發(fā)藥品的每一步都要如履薄冰。”顏光美曾在美國藥廠實驗室工作,在那里一個新藥的平均研發(fā)期是10年,花20年去研究也是常事。新藥研究面臨的不確定性很多,而且與其它領域的研發(fā)不同,藥品研發(fā)還有安全性、有效性等門檻,一步跨不過去便悉數(shù)歸零,因此是高投入高風險的研究領域。
“現(xiàn)在還處于實驗室階段,不能用于病人身上”
“現(xiàn)在還處于實驗室階段,不能用于病人身上,這有嚴格的法律規(guī)定。”前日晚上十一點,顏光美還在電腦前逐一回復了286封來自患者親友的咨詢郵件。作為論文的兩位通訊作者之一,身兼學術(shù)和行政領導職務的顏光美公布了自己的郵箱,以收取國內(nèi)外科研同行的咨詢,沒想到收到大量病患咨詢郵件。
他很理解患者親友見到一線曙光的急切心情。有些來電者不能理解,“我給你簽字畫押,完全自愿行不行”,他花了半小時給對方解釋,現(xiàn)階段用于病人身上,不管結(jié)果如何,均觸犯法律。電話也是響個不停。在接受采訪的一個小時中,他的手機響了四五次,電話中他連說“有最新進展一定會及時公布”。
實驗發(fā)現(xiàn)了啥
M1病毒能選擇性殺傷多種腫瘤細胞,不會損傷正常細胞
對肝癌、結(jié)直腸癌、膀胱癌細胞的殺傷作用最明顯,對黑色素瘤、腦癌和前列腺癌等癌細胞也起作用。
找到M1病毒靶向殺傷癌細胞的特征物--鋅指抗病毒蛋白(ZAP),若新藥成功研發(fā),病人可以先通過檢測,確定體內(nèi)癌細胞缺乏ZAP,便可以進行治療。
研究進行了兩種病毒感染正常細胞的實驗,一是同一器官的癌細胞和正常組織細胞的對比實驗,二是包括心臟、肝、腸管、血管等7種人體主要器官組織的正常細胞感染M1的實驗,均未發(fā)現(xiàn)M1病毒對正常細胞有損傷作用。
已發(fā)現(xiàn)的作用僅局限于實體瘤。
哪些有待驗證
在動物身上實驗的效果有待實驗研究。
對人體毒副作用、耐藥性等問題是臨床試驗需要考察的內(nèi)容,現(xiàn)階段實驗室試驗尚未涉及。
腫瘤擴散和轉(zhuǎn)移后,M1病毒是否有效,對血液腫瘤是否有效,仍需進一步實驗研究。
研究歷程
23人參與研究來自多個學科
“單一學科或者幾個人的小實驗室都不可能完成這個實驗。”在顏光美30人的實驗室團隊中,有23人參與M1病毒研究,他們來自分子生物學、藥理學、病理學、病毒學、臨床腫瘤科等多學科,包括博士研究生、臨床醫(yī)生和技術(shù)員,例如從患者身上取腫瘤活體組織需要中山大學腫瘤醫(yī)院醫(yī)生完成,病理學分析鑒定由中山一院負責。“多學科合作的胸懷、組織協(xié)調(diào)的能力,對科研創(chuàng)新必不可少。”
論文發(fā)表前一個月,實驗室團隊已申請了國家和國際的專利,這是完全由中山大學自主研發(fā)的知識產(chǎn)權(quán)。
2004年開始,顏光美便著手籌備主持生物制藥的抗癌研究。他的研究思路套用俗話,便是中國傳統(tǒng)的“以毒攻毒”。2007年,實驗團隊利用一種霍亂毒素細菌,產(chǎn)生有毒蛋白質(zhì),誘導腦癌腫瘤細胞降低惡性程度,分化成類似于正常細胞的細胞,論文也是發(fā)表在PNAS雜志上。這次M1病毒特性的發(fā)現(xiàn),則是另一套稱為“溶瘤病毒”的抗癌功夫。
為什么沒發(fā)在Nature或Science
顏光美認為,PNAS作為綜合性期刊,在學術(shù)界中已經(jīng)有很大影響力,在生物學領域中屬于權(quán)威雜志,引用指數(shù)足夠高,他在美國的導師也很喜歡在PNAS上發(fā)文章。
PNAS的審稿非常嚴格,論文投稿后只有一次修改機會,修改后要么發(fā)表要么淘汰,負責提出修改意見的是該領域世界級的學術(shù)權(quán)威。
顏光美介紹,一般情況下,PNAS給一篇論文的正文篇幅是6頁,顏光美團隊發(fā)表的這篇有9頁正文(含6張圖表)和10頁的補充數(shù)據(jù),是作為這期雜志的重點論文來推出。
更為人熟知的Nature和Science雜志,一般只給論文4頁正文的篇幅,最多只給4張圖表,講求短小精悍,顏光美希望論文發(fā)表能呈現(xiàn)一個完整的學術(shù)項目故事。
對話
暫未發(fā)現(xiàn)損傷正常細胞新藥或是注射劑
實驗進展如何?
顏光美:研究進行了一系列體外測試、小鼠體內(nèi)的腫瘤模型測試以及取自患者的腫瘤活組織測試,下一步,實驗人員會將M1病毒用于靈長類動物身上進行實驗。我設想,新藥會是動脈或靜脈注射劑。從已有資料來看,這項研究的前途很好。我們還有其它技術(shù)證據(jù)支撐,等相關實驗到達完成階段,還會有論文發(fā)表。
病毒進入人體后,人體的免疫系統(tǒng)對病毒進行攻擊,產(chǎn)生抗體,如何讓病毒繞開人體免疫系統(tǒng)的攻擊?
顏光美:人體產(chǎn)生的抗體會在兩星期后將體內(nèi)病毒“趕出體外”,M1病毒的療法設想是兩個星期內(nèi)分3至4次注射,病毒有足夠時間鉆入癌細胞體內(nèi),通過擴增裂解方式殺傷腫瘤細胞,產(chǎn)生的子代病毒又能感染周圍的細胞。抗體清除體內(nèi)未感染癌細胞的病毒,不影響已經(jīng)“打入敵后”的“病毒臥底”工作。
M1病毒是否會感染正常細胞,引起其它疾病或產(chǎn)生毒副作用?
顏光美:自然界存在的病毒中,只是一小部分會對人體致病。M1病毒只在馬和豬之間傳播。研究進行了兩種病毒感染正常細胞的實驗,一是同一器官的癌細胞和正常組織細胞的對比實驗,二是包括心臟、肝、腸管、血管等7種人體主要器官組織的正常細胞感染M1的實驗,均未發(fā)現(xiàn)M1病毒對正常細胞有損傷作用。因此推斷,M1病毒治癌對正常細胞沒有毒副作用。
而且,對人體毒副作用、耐藥性等問題是臨床試驗需要考查的內(nèi)容,現(xiàn)階段實驗室試驗尚未涉及。即使日后實驗發(fā)現(xiàn)對人體產(chǎn)生某些副作用,權(quán)衡輕重,只要利大于弊,依然還有臨床應用價值。
南都:M1病毒能否治療非實體瘤?對腫瘤轉(zhuǎn)移和擴散的治療有何作用?
顏光美:我們研究中,M1病毒已發(fā)現(xiàn)的作用僅局限于實體瘤,因為中國90%的癌癥病例都是實體瘤,所以這是我們團隊首選的實驗對象。腫瘤擴散和轉(zhuǎn)移后,M1病毒是否有效,對血液腫瘤是否有效,這些都是未來進一步實驗研究的方向。
我們現(xiàn)在是用天然病毒進行實驗,未來在研究清楚病毒的結(jié)構(gòu)和功能后,根據(jù)它的抗癌機制,可以通過分子生物學技術(shù),改建工程病毒,將可能產(chǎn)生毒副作用的病毒RNA結(jié)構(gòu)部分去除。另一種可能的思路是將病毒改建成只殺傷特定種類癌癥細胞的病毒,專門治療某一癌癥,更加精確打擊。
研究現(xiàn)狀
癌癥治療效果關鍵看早中晚期
現(xiàn)在唯一能有效預防的癌癥疫苗是子宮頸癌疫苗,對幾種HPV病毒感染引起的子宮頸癌預防作用能達到90%以上。但由于我國藥監(jiān)部門的審批等原因,疫苗在大陸地區(qū)尚未上市。
所有癌癥的發(fā)病機理,現(xiàn)在都還是不清晰。還有相當一部分的子宮頸癌是疫苗無法預防。
癌癥治療的效果,關鍵看惡性腫瘤的早中晚期,與癌癥類型的關系相對較小。早期的即便是發(fā)病率和死亡率最高的肺癌,也有80%以上五年存活率。晚期只有20%存活率。五年生存期比例較高的是鼻咽癌、甲狀腺癌,原因是這類腫瘤不易擴散。
目前臨床治療效果最差的是晚期的胰腺癌、肺癌、肝癌。有25%的中晚期胰腺癌患者在被確診后活不過一年。
得益于同M1病毒類似藥理,人類開發(fā)出針對一些基因突變所引發(fā)的癌癥的靶向藥物。比如說,現(xiàn)在醫(yī)學發(fā)現(xiàn),中國人所患的肺癌當中,有相當部分通過基因檢測發(fā)現(xiàn),它們的EGFR基因出現(xiàn)突變。所以藥商們開發(fā)出針對此類突變的靶向藥物,如特羅凱、易瑞沙,還在繼續(xù)針對這些突變致癌基因,開發(fā)后代的靶向藥物,但它們的作用和M1不同,不同點在于長期使用該類靶向藥物后,容易出現(xiàn)耐藥現(xiàn)象。
溶瘤病毒治療
通過對自然界存在的一些致病力較弱的病毒進行基因改造,制成特殊的溶瘤病毒,利用靶細胞中抑癌基因的失活或缺陷,從而選擇性地感染腫瘤細胞,在其內(nèi)大量復制并最終摧毀腫瘤細胞。