溶瘤病毒剖析|由恒瑞OBP301的合作终止开始……

6 月 9 日，恒瑞发布公告，已与日本 Oncolys 公司协商一致，决定终止有关溶瘤腺病毒产品 OBP-301的相关合作并签署了终止协议。

 

恒瑞最新公告称，目前公司已在国内开展了溶瘤腺病毒产品 Telomelysin^TM（OBP-301）的临床前研究。

 

此次与日本 Oncolys 公司终止合作后，公司不再拥有溶瘤腺病毒产品 Telomelysin^TM（OBP-301）在中国的临床开发、生产及商业化的的独家许可权并停止有关研究工作。

 

 

消息一出，一片哗然！唱衰溶瘤腺病毒的声音此起彼伏！

那么，实际上是否真的是这样的？

溶瘤腺病毒

 

ONCOLYTIC Adenovirus

 

溶瘤腺病毒是DNA类溶瘤病毒中研究最多的一类病毒。其多数是在5型腺病毒的基础上改造而成。

 

改造而成的溶瘤腺病毒可以选择性地在肿瘤细胞中进行感染和复制，最终裂解肿瘤细胞并释放出新的病毒颗粒，以感染更多的肿瘤细胞而不伤及其他正常细胞、组织。

 

通过直接溶解肿瘤细胞或者刺激宿主产生抗肿瘤免疫反应来发挥溶瘤的功效，是一种具有抗肿瘤药效和相对靶向性作用的载体病毒。其联合化药和抗体药物使用效果更甚！

 

目前对溶瘤腺病毒病毒载体的改造多数是从以下这三个方向进行的。

 

 

01

E1启动区改造，使其进行条件性复制；

02

E3区插入外源基因，提升溶瘤效果；

03

Fiber修饰，降低免疫原性或提升靶向性。

 

早期的溶瘤腺病毒改造多数只是对基因组的一个区域进行改造，后期的溶瘤腺病毒的改造多数是组合型的改造，可以很大程度的提高溶瘤病毒的治疗效果。

 

目前，全球有近30项溶瘤腺病毒药物临床试验在进行。就此，我们分析下几款已成药或临床试验阶段的溶瘤腺病毒产品。

 

01

OBP-301

 

Oncolytic Adenovirus

 

恒瑞公司这次所涉及的TelomelysinTM（OBP-301）溶瘤病毒产品，是2016年从日本Oncolys 公司引进，购买了该产品在中国大陆、香港、和澳门特别行政区的开发、生产和商业化的独家许可权。

 

该病毒的改造相对比较单一，其是通过肿瘤细胞相对特异性启动子TERT启动E1区，限制病毒在特异的肿瘤细胞或组织内复制，达到杀伤肿瘤细胞的作用。目前，有多项研究在临床II期。

 

 

 

02

ONYX015

 

Oncolytic Adenovirus

 

 

ONYX-015是由UCSF肿瘤研究中心主任, 同时也是Onyx公司发起人Dr. Frank McCormick等开发,缺失E1B-55K基因的腺病毒，这种病毒只能在p53基因突变的肿瘤细胞中有条件地增殖。上海三维生物技术有限公司(Shanghai Sunway Biotech)从美国Onyx Pharmaceuticals, Inc. (Nasdaq:ONXX)获得CI-1042 (ONYX-015)全球性技术和产品的相关权利。

 

 

03

CG0070

 

Oncolytic Adenovirus

溶瘤腺病毒CG0070，其基于改良的腺病毒骨架，该骨架包含癌症特异性启动子和GM-CSF转基因。 

CG0070设计为以两种重要且互补的方式工作。首先，它在肿瘤细胞内部复制，导致肿瘤细胞裂解和免疫原性细胞死亡。然后，癌细胞的破裂会释放出肿瘤来源的抗原以及GM-CSF，从而刺激涉及人体自身白细胞的全身性抗肿瘤免疫反应。

图片：Clin Cancer Res 2006;12(1) January 1, 2006

 

CG0070溶瘤腺病毒为美国Cold Genesys生物技术公司从BioSante授权引进，此前该药物的临床II期数据结果积极：膀胱灌注CG0070治疗在所有患者中的6个月总体的完全缓解率为44%；在CIS患者的6个月缓解率为52%；对高危、BCG无应答NMIBC患者，CG0070治疗的毒副作用水平可接受；对于纯CIS患者，CG0070疗效显著，限制了其疾病进展。

 

 

介于溶瘤病毒和免疫疗法联合使用的效果，目前，CG0070也在尝试和其他的药物联合使用，从而进一步的提高该药的治疗效果和拓宽适应症的范围。

 

图片来源：https://www.coldgenesys.com/pipeline/#CG0070

 

04

DNX-2401

 

Oncolytic Adenovirus

 

DNX-2401以5型腺病毒为基础进行改造的一种溶瘤腺病毒，E1A区缺失24bp碱基，可以在RB基因突变的肿瘤细胞内复制；正常的腺病毒需通过CAR受体进入细胞，本实验使用的病毒的Fiber部分进行RGD修饰 (arginine - glycine- aspaarticacid 简称 RGD) ，修饰后的病毒可以与细胞表面的整合素 (intergrin)αvβ3 和αvβ5 结合并相互作用使病毒进入细胞，提高了病毒的感染性。

• 2019年4月，science Translational Medicine  刊登了Angel M. Carcaboso团队的研究结果，在未联合使用其他免疫疗法的情况下，单独使用溶瘤腺病毒VCN-01对视网膜细胞瘤进行治疗，从动物实验和I期临床试验结果来看，VCN-01可以诱导肿瘤坏死，阻止了肿瘤细胞向脑部的转移，且未见严重副反应。该疗法与传统化疗相比明显提升了眼球的生存期。

   

• 2019年11月，DNAtrix公司在2019年神经肿瘤学年会（SNO）上展示了溶瘤腺病毒DNX-2401与Pembrolizumab单抗联合治疗胶质母细胞瘤的临床2期实验数据，试验期间未发生意料之外的不良事件，大多数患者对治疗都有响应，包括持久的完全反应和部分反应。pembrolizumab治疗组的中位治疗期为5.5个月，而联合治疗组的中期平均总生存期为12.3个月。

   

   

05

小结

 

Oncolytic Adenovirus

 

早期的溶瘤腺病毒产品多数改造的是单一功能区，如OBP301和ONYX-015等，后期的产品多数是多种改造组合而成，如DNX-2401和CG0070。在进一步的确保溶瘤病毒的安全性同时可以增强治疗效果。

 

此外，介于溶瘤病毒的一些固有免疫特性和非精准的靶向侵染特性，不同的溶瘤病毒产品在临床适应症和给药方式的选择上也要十分重要，如：DNX-2401主要的适应症是脑胶质瘤，局部给药；CG0070的主要适应症是膀胱癌，膀胱灌注的方式给药。

 

随着，对溶瘤病毒作用机制深入研究以及其他治疗技术的发展，溶瘤病毒和抗体药物联合用药，或者在溶瘤病毒产品设计时加入一些免疫刺激因子、抗体药物基因序列等可以显著的提升溶瘤病毒的作用效果。这也是溶瘤病毒的发展方向之一。

 

溶瘤腺病毒，作为研究最为深入的一类病毒载体，在产品设计和改造方便有着其独特的优势，其未来发展，拭目以待！

 

 

溶瘤病毒拓展

ONCOLYTIC VIRUS

 

 

根据病毒的遗传物质不同，分为DNA类和RNA类病毒，不同种类的溶瘤病毒均有在临床实验阶段的药品，目前以溶瘤腺病毒（Adenovirus）和溶瘤疱疹病毒（Herpesviruses）研究最为深入。

 

 

1. DNA类溶瘤病毒

2. RNA类溶瘤病毒

 

数据来源：From Benchtop to Bedside: A Review of Oncolytic Virotherapy，Biomedicines 

 

溶瘤病毒（Oncolytic virus）作为“免疫修饰平台”，具有良好的运用前景，使病毒自身表达免疫检查点抑制剂、肿瘤抗原、细胞因子和T细胞衔接器；克服T细胞免疫肿瘤细胞的屏障，作为抗癌过程中的新协同机制。

 

OVs可以被改造或筛选，使其选择性的在癌细胞中扩增并杀死癌细胞。Ovs可在人体系统内或原位感染、转移，因此其可以在原位和迁移肿瘤位点发挥作用。

多种OVs靶向策略已被深入的研究，一个普遍的设计原则是删除病毒的毒性因子基因，通过应用癌细胞中畸变的信号通路，使其不能在正常细胞中复制，而在癌细胞中保持复制和杀伤活力。

目前，已经被很好建立起来的是WNT信号通路基因，如RAS，TP53，RB1，PTEN等；还与一些其它的肿瘤相关基因和信号通路，如哺乳动物细胞中的关键性病毒防御，是由干扰素和细胞因子介导，但癌细胞使这一通路失效，这就给病毒在癌细胞中复制繁殖提供了自由的空间。

例如被修饰的弹状病毒VSV、Maraba就是依赖这类通路的典型代表。FDA批准的第一个溶瘤病毒药物Imlygic，来源于HSV-1病毒，其被改造删除了ICP34.5和ICP47两个基因，前者会抑制细胞蛋白的翻译，后者会抑制抗原递呈。目前处于临床3期的Pexa-Vec，删除了胸腺甘酸激酶基因，使其只能在高激酶活性的细胞中复制，如肝癌。

 

 Christos Fountzila,et al  Oncotarget, 2017, Vol. 8, (No. 60), pp: 102617-102639

 

 

工程溶瘤病毒 

 

1. 病毒定向诱导进化改造, 通过使用大量随机生成的重组前体病毒，经过定向选择产生特异性针对肿瘤细胞的新的病毒变体或血清型。由同源重组方法获得随机病毒候选库，然后通过一系列预先设计的筛选或诱导条件（如：更高的肿瘤特异性或侵染活性等），获得具有初步靶向性的溶瘤病毒，再通过临床前模型或筛选条件进一步进行筛选获得具有所需治疗特性的溶瘤病毒，定向进化被成功的被应用于重组腺病毒的筛选，并获得了ColoAd1、Ad11p和Ad3等溶瘤腺病毒。

 

2. 病毒毒性衰减改造, 通过基因改造技术删除某个或某些病毒基因或基因区域，以消除其对正常细胞的影响，仅在肿瘤细胞中行使功能，从而使病毒更安全且更具肿瘤特异性。癌细胞和病毒感染后细胞会出现类似信号通路的改变，特别是在一些周期基因调控方面的信号通路的改变。胸腺嘧啶核苷激酶和核糖核苷酸还原酶在细胞中负责DNA合成，只在正在活跃复制的细胞中表达。这些酶也存在于某些病毒（如HSV，牛痘）的基因组中，并且允许病毒在静止（非复制）细胞中复制，所以如果它们通过突变失活，病毒将只能在增殖细胞中复制如癌细胞。

 

3. 溶瘤病毒基因改造,基因改造包括两个方向：转导靶向和非转导靶向 。

 

1）转导靶向，该方向涉及修饰病毒外壳蛋白以靶向肿瘤细胞，同时减少进入非肿瘤细胞。这种肿瘤选择性改造的方法主要运用于腺病毒（Adenovirus）和单纯疱疹病毒I型 (HSV-1)。

 

2）非转导靶向，该方向主要是对病毒基因组进行改造，将病毒基因组的关键部分置于肿瘤特异性启动子的控制之下，使其只能在癌细胞中复制或转录。特异性启动子应该在肿瘤中有活性，但在大多数正常组织，特别是肝脏中是无活性的（肝脏是最暴露于血液病毒的器官）。许多此类启动子已经被发现和研究并将其用于癌症的治疗研究中，如：hTERT启动子。同样， miRNA在健康组织和肿瘤之间的存在表达差异，利用微小RNA（miRNA）人工靶位点或miRNA反应元件（MRE）也可以很好地调节病毒复制，使一些溶瘤病毒仅在肿瘤细胞中复制等。

 

实验研究证明，使用双重靶向（转导和非转导靶向）比使用单独靶向具有更好的治疗效果和更高的安全性。

 

 

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溶瘤病毒现货产品