自从FDA批准溶瘤病毒T-VEC用于黑色素瘤患者后，人们对溶瘤病毒越来越感兴趣。
溶瘤病毒通过两种机制起作用：1)选择性复制和溶解受感染的癌细胞；2)诱导宿主的抗肿瘤免疫。其中，抗肿瘤免疫反应是病毒裂解的直接结果：溶瘤病毒通过诱导免疫原性细胞死亡，然后释放肿瘤相关抗原，从而杀死癌细胞。
此外，溶瘤病毒可以作为载体，通过基因修饰插入治疗基因，通过多种途径协同杀伤肿瘤细胞，可以有效避免单靶点抗癌药物普遍存在的耐药性问题。这一步也叫“武装”，好。例如，溶瘤病毒配备了杀死癌症的“帮凶”。
目前，有近百种治疗性外源基因正在研究中，如：
细胞死亡相关分子可直接诱导肿瘤细胞死亡，如肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)、肿瘤抑制基因P53等。
抗血管生成分子，如内皮抑素和血管内皮生长抑制因子(VEGI)，可以抑制肿瘤组织的血管生成；
免疫调节因子，如免疫相关细胞因子(GM-CSF、IL-2、干扰素)、趋化因子(CCL5、CCL20、CCL21)、其他能诱导抗肿瘤免疫反应的因子(病毒膜蛋白、HSP70)等。
抑制肿瘤相关基因的小RNA分子，如miRNA、siRNA、shRNA和lncRNA。
免疫调节因子
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）
T-VEC是FDA批准的第一种溶瘤病毒，是一种I型单纯疱疹病毒(HSV-1 ),其基因组中含有GM-CSF。GM-CSF是一种造血生长因子，能刺激中性粒细胞和巨噬细胞的集落形成，促进早期红巨核细胞和嗜酸性粒细胞的增殖和发育，提高机体抗肿瘤和抗感染能力。
(1)1)Silla jen公司的Pexa-Vec是一种痘苗病毒，其中敲除了胸苷激酶(TK)基因，插入了GM-CSF和大肠杆菌-半乳糖苷酶(Lac-Z)。
病毒的复制与细胞内TK的水平有关，所以TK敲除的JX594只能在TK活性高的癌细胞内复制，而不能在正常细胞内复制(正常细胞TK活性低)。这种设计使Pexa-Vec能够选择性复制和破坏癌细胞，同时刺激机体的抗肿瘤免疫反应。
Pexa-Vec治疗晚期肝癌的临床试验已经推进到3期，而针对各种实体癌的1期临床试验正在进行中。
2014年，SillaJen收购了溶瘤病毒领域的早期领导者Jennerex公司，获得了溶瘤病毒Pexa-Vec(JX-594)，当时已经推广到2期临床，并通过了FDA和EMA孤儿药的认证。此外，根据李氏大制药公司与SillaJen公司的协议，这种药物在中国大陆、香港和澳门用于肝癌和其他癌症的独家许可权属于前者。
(2)奥园合力OrienX010是插入人GM-CSF基因的HSV-1，在肿瘤细胞中特异性复制，使肿瘤细胞裂解死亡，同时释放肿瘤抗原，通过载体表达的GM-CSF蛋白激活全身抗肿瘤抗原的特异性免疫反应。目前，针对恶性黑色素瘤的二期临床试验正在进行中。
(3)上海交通大学基因治疗专家蔡教授领导的基因治疗公司，在溶瘤病毒方向也取得了重要突破。该公司将最先进的基因编辑、合成生物学开关调控等生物技术引入溶瘤病毒R&D管道，以确保GM-CSF和PD-1抗体等armed基因的肿瘤特异性表达。
干扰素
宋的溶瘤病毒ZD55-IL-24是一种克隆位点插入了抗癌基因IL-24的重组人5型腺病毒。随着ZD55的复制，插入的IL-24基因可以大量表达。
IL-24是第一个报道的具有干扰素作用的肿瘤抑制分子，具有选择性广谱抗肿瘤活性。IL-24基因通过抑制血管生成、激活生长抑制和DNA损伤基因(GADD)抑制肿瘤细胞生长，促进肿瘤细胞凋亡，而对正常细胞无明显作用。
热休克蛋白（HSP）
与正常细胞相比，肿瘤细胞不耐热。体热可以杀死肿瘤细胞，诱导机体产生一种蛋白质——热休克蛋白(HSP)，这种蛋白质可以结合肿瘤相关抗原，最终呈递到T细胞，从而促进抗肿瘤免疫效果。
上海三维生物的溶瘤病毒产品安科瑞(H101)于2005年在国内首次上市，在H103的基因组中插入了人源化的HSP70基因。目前H103正在进行晚期实体瘤1期临床试验。
抗血管生成的分子：内皮抑素
内皮抑素是目前实验效果最好、作用最强的肿瘤血管生成抑制剂。能阻断肿瘤的营养供应，破坏肿瘤微环境，抑制各种实体瘤的生长和转移。
(1)贵州百灵的EDS01为重组人内皮抑素腺病毒注射液，可在P53缺失的肿瘤中特异性复制；插入人内皮抑素基因抑制肿瘤血管生成，阻断其营养供应。目前正在进行头颈癌的2期临床试验。
(2)达波生物的E10A，与EDS01相似，也是插入了人内皮抑素基因的腺病毒。它正在进行紫杉醇加顺铂治疗头颈部鳞状细胞癌的III期临床试验。
自杀基因
自杀基因治疗是肿瘤基因治疗的方法之一，也称为病毒介导的酶解药物前体治疗(VDEPT)。所谓自杀基因疗法，就是将编码某种敏感因子的基因导入肿瘤细胞，使细胞对某些原本无毒或低毒的药物产生特异性的敏感性，从而导致肿瘤细胞的死亡。这种表达的敏感基因被称为自杀基因或药物敏感基因。
(1)advantage gene公司开发的ProsAtak(AdV-tk)是一种插入了胸苷激酶(tk)的腺病毒。当与前体药物更昔洛韦一起使用时，TK将更昔洛韦降解为毒性核酸类似物，从而起到杀伤肿瘤的作用。
(2)美国Tocagen公司专注于复发性高级别胶质瘤(HGG)的治疗，主要候选疗法为Toca 511Toca FC。
其中，Toca511 (vocimagene amiretrovec)是编码胞嘧啶脱氨酶(CD)基因的逆转录病毒；Toca FC是5-氟胞嘧啶(5-FC)的口服缓释版本，5-FC是一种无活性的前药，可以穿过血脑屏障并扩散到癌细胞。CD蛋白可将5-FC转化为活性抗癌药物5-氟尿嘧啶(5-FU)，可直接杀伤感染的癌细胞和邻近未感染的癌细胞，杀伤免疫抑制细胞。
目前，该疗法正在进行多中心3期临床试验。2018年4月，东方略生物医药以1.17亿美元总价获得Toca511TocaFC大中华区开发及商业化权利。
(3)2018年7月，天士力宣布获得转基因在法国研发的溶瘤病毒T601(TG6002)在大中华区的全部研发和商业权。T601是一种痘苗病毒，可以静脉注射，敲除TK和RR并表达融合自杀基因FCU1。
FCU1是酵母胞嘧啶脱氨酶(FCY1)和尿嘧啶磷酸核糖转移酶基因(FUR1)的融合体。前者将前药5-FC转化为5-FU，后者可进一步将5-FU转化为5-氟尿嘧啶三磷酸(FUTP)和5-氟尿嘧啶一磷酸(FdUMP)。FUTP抑制RNA活性，而FdUMP抑制DNA合成并减少5-FU的降解。
因此，与CD/5-FC系统相比，FCU1/5-FC系统具有更强的抗肿瘤作用，尤其是对具有5-FU耐药性的肿瘤细胞。目前，T601正在与5-FC联合进行1/2期临床试验。
结语
与其他联合疗法不同的是，溶瘤病毒可以通过武装治疗性转基因实现特定的局部表达，这在一定程度上意味着更精确的肿瘤杀伤。此外，通过在复制型溶瘤病毒上直接修饰外源基因，可以获得相关基因长期表达的效果，更加持久。
参考来源：
055-79000:融合自杀基因FCU1对大肠癌细胞杀伤作用的实验研究
西南证券-创新药物系列报道：溶瘤病毒，新一代抗癌利器，助力肿瘤免疫治疗