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能杀死肿瘤的蚊子病毒有多厉害?

本文为 @海医附院宝叔 授权丁香园转载。

首先声明,下面是个人学习体会,不准确处敬请指正。

近日由中山医学院药理系颜光美团队发表在《美国科学院院刊》上的文章“选择性靶向 ZAP 缺陷人癌细胞的 M1 溶瘤病毒特性研究”(www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1408759111),由于其重要的科学意义,获得国内众多媒体的报道,也成为微信朋友圈和微博上的大众谈资。 连医疗圈的很多同行都在问,听说中大在你们海南岛的蚊子身上发现一种病毒,可以杀死多种癌细胞? 甚至有一位记者朋友转述读者询问,听说海南岛的蚊子可以治肿瘤?

与老百姓对新的科学发现的热切期待相反,我 10 月 15 日上午登录微博看到一位活跃的医学科普大 V 对该新闻的评价是偏负面的,再看该微博下面的 20 多条评论则全部都是负面评价。

这些在微博上传播科学新闻并评论的人,要么是医学同行,要么是热心医学科普的网友。

我对这种两级分化的反应很吃惊。

到 NCBI 检索到文章两位通讯作者的邮箱,给他们发了索取全文的邮件。怕时间耽误,又请在美国的同学帮助下载全文。等我中午吃完饭查邮箱的时候,三篇全文都发过来了。对科学家的认真态度赞一个。

下面我来解读一下这篇文章的意义,顺便回答公众的疑问。

为了客观的目的,解读的依据只来自原始文献,不涉及国内近两日发表的通稿和采访内容。

首先追根溯源,看看这头带病毒的蚊子来自哪里。

1964 年中国预防医学科学院病毒学研究所的科学家在海南省保亭县毛岸村抓到了这头未来可能造福肿瘤患者的库蚊。

毛岸村在保亭和五指山之间

经过近 30 年的研究,对当时从库蚊体内分离出的 M1 病毒株在当地人和家禽、家畜中的感染情况进行了调查,并做了血清学鉴定。健康人和发热患者的感染率在 10-26% 之间。研究论文于 1992 年发表在《东南亚热带公共卫生杂志》上。

M1 病毒学名盖他病毒(Getah virus), 为甲病毒属(genus Alphavirus), 是 RNA 单链病毒。其全基因组序列由中山医学院微生物系的江丽芳教授和中国疾病预防控制中心病毒病预防控制研究所(当年采集蚊子的就是该单位前身)的梁国栋研究员分别于 2007、2008 年发表在国际刊物上。

几十年来大家都把 M1 当作在人畜之间传播的、可以引起轻度发热和关节疼痛的虫媒病毒来对待的。

从 2004 年开始中山医学院药理系的颜光美教授开始把 M1 当作溶瘤病毒来研究。

所谓溶瘤病毒(oncolytic virus)是一类具有体内复制能力并引起肿瘤细胞死亡的病毒。

大家知道除了手术、化疗、放疗以外,科学家对于肿瘤治疗新技术的探索一直没有中断。病毒做为转基因的有效载体,长期应用于肿瘤基因治疗的研究。后来发现除了转移基因的作用外,病毒在体内复制的过程中也可以引起肿瘤细胞的死亡。从此溶瘤病毒开始作为一个特殊的治疗手段被深入研究,称作溶瘤治疗(oncolytic virotherapy)。

颜教授团队于 2009 年发表了 M1 治疗恶性胶质瘤的研究文章。他们利用体外培养的 C6 胶质瘤细胞发现,M1 可以通过调节 p21WAFI/CIP 蛋白的表达减少和细胞内转位,来诱导肿瘤细胞的凋亡。

颜教授在刚发表的 PNAS 文章中测试了更多的肿瘤细胞。用 M1 感染体外培养的 66 种人和小鼠肿瘤细胞系,在其中 29 种细胞中观察到了杀伤肿瘤的效果(43%)。为了使实验更有说服力,他们又选择原发肝癌和结肠癌患者的手术切除标本,用 M1 病毒感染,结果在 66% 的肝癌和 75% 的结肠癌中观察到治疗效果。而更加令人可喜的是病毒不影响正常细胞的生长。


M1 病毒处理的细胞:上面正常细胞,下面肿瘤细胞

看看实验结果的图,上面那一堆横着的曲线都是正常细胞,病毒对他们没影响,而向右下方斜下来的那堆曲线,代表的各种受到杀伤的肿瘤细胞。

多么善解人意的病毒啊,专杀肿瘤细胞。

多么讨厌的病毒啊,为什么只杀一部分肿瘤细胞而留下另一部分呢,难道它们不够坏吗?

颜教授团队继续研究发现,原来有一种叫 ZAP 的蛋白在“使坏”(这是本篇论文最精彩的部分,可称为科学与艺术的结合)。

对非专业人员来说过程很难理解,我直接说结论了。

ZAP 蛋白的功能是人与自然进化的结果,在细胞内发挥保护作用。有 ZAP 蛋白的细胞,M1 病毒很难感染和复制,换言之 M1 病毒能感染并杀死的那些肿瘤细胞都是缺乏 ZAP 蛋白的。原来不是敌人太狡猾,而是敌人太愚蠢。研究人员进一步测试了 506 例不同的肿瘤病人,发现肿瘤细胞中 ZAP 蛋白表达较低占 52-69%,M1 发挥作用的空间还很大。

关于这篇论文的故事我就想讲到这里了。论文本身及附加材料总有几十页,最精彩的部分告诉大家了,谁要想看细节可以找作者去要原文。

最后对读者的提问谈谈我的看法:

1. 【M1 病毒可以治疗肿瘤吗?】 可以,深入研究下去有重要意义。

2. 【M1 病毒可以精确制导肿瘤吗?】 不能,目前只能杀伤 ZAP 蛋白缺陷的肿瘤。

3. 【M1 病毒可以治愈肿瘤吗?】 没看出来,现有研究不是把治愈作为评价指标。

4. 【蚊子病毒可以保存多长时间?】 病毒分离后可在培养细胞中传代,理论上可以无限期保存。不用担心科学家养蚊子不安全或者病毒不够用。

5. 【抓海南蚊子直接来叮咬可以治疗肿瘤吗?】 这是一个记者 MM 转述读者的问题。她说要写文章辟谣,我觉得没必要,因为你无法证明蚊子叮咬不能治癌。所以我的回答是,有可能。建议有此需求者自行前往海南省保亭县毛岸村捕蚊,同时做好被传染登革热的心理准备。

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编辑: kkitown        

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