脑恶性胶质瘤，也称高级别胶质瘤(high grade glioma,HGG,即WHO分级系统中定义的III和IV级)，致残和致死率均较高，严重危害人类健康。传统的手术治疗结合术后放、化疗对胶质瘤的治疗效果有限^{[1, 2]}。溶瘤病毒(oncolytic virus，OV)是一种已经被证明有效的肿瘤治疗方法，它能特异性感染和裂解肿瘤细胞，且对正常细胞无损伤。其原理是通过对自然界存在的一些致病力较弱的病毒进行基因改造，使其成为特殊的溶瘤病毒，利用肿瘤细胞中抑癌基因失活或缺陷的特点，可特异性感染肿瘤细胞并在肿瘤细胞内大量复制，造成肿瘤细胞裂解，释放出的病毒又可感染更多的肿瘤细胞。同时，这些病毒无法在正常机体细胞内复制，因此对正常细胞无害。溶瘤病毒的溶瘤特性对治疗恶性胶质瘤有极大潜力，并在很多基础研究及临床试验得到了证明^{[3, 4]}。下面我们介绍在恶性胶质瘤的研究中取得一定成效的溶瘤病毒，主要有腺病毒、呼肠孤病毒、麻疹病毒、单纯疱疹病毒、新城疫病毒、及牛痘病毒等^[5]。目前，全球范围注册开展进行中(不包括退出、终止或是结束)的OV 临床试验不少于52 项^[6]。

HSV-1是研究最早的溶瘤病毒，为了提高HSV-1对肿瘤细胞的靶向选择性，先后推出了三代基于HSV-1的溶瘤病毒。第一代HSV-1的溶瘤病毒去除了γ34.5(ICP34.5)基因，γ34.5基因的产物可使真核起始因子(eIF2)的α亚基去磷，酸化，阻止细胞凋亡，保护病毒的生存和繁殖。第二代HSV-1的溶瘤病毒在去除γ34.5基因的基础上，又去除了ICP 6基因，后者编码HSV-1基因组DNA复制的关键酶，该酶在正常细胞中表达低，而在肿瘤细胞中表达极高，因此去除了γ34.5和ICP 6两个基因的第二代基于HSV-1的溶瘤病毒获得了肿瘤细胞靶向性的“双保险”。第三代HSV-1在第二代基础上，又去除了T47基因，去除该基因能防止已感染的肿瘤细胞出现免疫原性低下，从而增强了溶瘤病毒的抗瘤效果，其典型代表为G47Δ病毒株^[7]。

G207 是美国第一个进行了临床试验的HSV-1溶瘤病毒，该病毒删除了γ34.5 和插入LacZ基因，因而能选择性地在肿瘤细胞中复制。最近的I期临床试验联合应用G207与放疗治疗复发性恶性胶质瘤，其中9例患者耐受良好，无一例出现HSV所致的脑炎症状；其中6例出现病毒相关的副作用及不良反应，3例出现放射治疗不良反应，如皮炎，食管炎等。G207联合放疗治疗后的平均生存期为7.5个月。此实验证明了单剂量溶瘤病毒G207与放射治疗结合的临床试验是安全可行的^[8]。

G47Δ由G207 删除α47衍生而来，可以增加病毒复制时的α47基因突变，使感染细胞MHC-I表达增高，从而使肿瘤抗原呈递和抗肿瘤免疫性增加^[9]。G47Δ复制效率及病毒杀伤力较G207高。为了进一步增强溶瘤病毒联合自身免疫功能抗肿瘤的疗效，部分研究者把能表达白介素-2的基因插入G47Δ，得到了对恶性胶质瘤溶瘤作用更强的G47Δ-IL12^[10]，其确切疗效有待于进一步的临床试验。

M002/M032和G207一样都是由HSV-1菌株所衍而来，都删除了γ34.5的双拷贝基因，但不同的是M002/M032保留了UL39的完整性，而且还在被删除γ34.5的序列位置插入了编码IL-12 p40 和 p35的序列，插入的基因增强了溶瘤病毒的溶瘤作用。目前相关机构已有能力大量生产M032，但临床试验还仅限于灵长类动物，研究者证实了治疗恶性胶质瘤的安全性和溶瘤效力，正积极地为后期的I期临床试验做准备^[11]。

M032、G207和G47Δ的临床试验证实了溶瘤病毒的选择性和安全性，也揭示了溶瘤型HSV载体在恶性胶质瘤治疗中的巨大潜力。为加强溶瘤病毒的抗肿瘤效果，越来越多的抗肿瘤因子已开始被整合到溶瘤病毒基因中，被包装成溶瘤型HSV载体(OHSV)，如能表达白细胞介素的OHSV，能表达抗肿瘤蛋白的OHSV等。目前人类极需更好的方法来改善脑胶质瘤患者预后，OHSV与传统治疗的结合将是一个相当有前景的治疗手段。

条件复制型腺病毒(CRADs)与基于HSV-1的溶瘤病毒类似，是利用基因工程技术手段，对腺病毒进行各种修饰和改造构成的，也是现阶段溶瘤病毒应用最广泛的一类。

ONYX-015是最早应用于临床的基因重组腺病毒，它去除了天然腺病毒的E1B-55KD基因，是1987年由加利福利亚Onyx公司上市的首个条件复制型腺病毒，最早应用于头颈部恶性肿瘤的治疗。正常细胞中ONYX-015能激活p53基因而被消灭，多数肿瘤细胞中p53基因缺失，因此ONYX-015能在肿瘤细胞大量增殖，达到靶向溶瘤的效果。目前，人类胶质瘤的异种移植模型已被证明对ONYX-015具有高度敏感性，化疗可加强病毒的溶瘤特性。I期临床试验表明，把病毒接种到复发恶性胶质瘤手术切除后的瘤腔内，未出现明显的毒性反应，因而是安全的，但溶瘤效率较低^[12]。近年来对ONYX-015的研究转向了如何增强肿瘤的靶向性和溶瘤效力上。为了增强病毒的溶瘤效果，中国科学院构建了能够插入肿瘤治疗基因的腺病毒ZD55-Gene。ZD55-Gene来源于5型腺病毒，而ONYX-015是腺病毒2型和5型的杂合体。更为重要的是，ONYX-015没有克隆位点，不能携带外源基因，而ZD55加入了多克隆位点，能够携带多种肿瘤治疗基因。大量研究证明携带肿瘤治疗基因的ZD55-Gene和抗肿瘤药物联用能完全根除动物异体移植的部分肿瘤，如肝癌、宫颈癌等^{[13, 14]}，但ZD55-Gene治疗恶性胶质瘤的研究目前尚未见报道。

AD-Δ24和它的衍生物去除了腺病毒的E1B19KD基因，并且删除了E1A的24bp(bp924-bp947)序列，进一步地提高了腺病毒对肿瘤细胞的靶向性。研究表明AD-Δ24在荷瘤裸鼠中能诱导肿瘤细胞的凋亡，显著抑制Huh-7移植瘤的生长^[15]。AD-Δ24与E1B-deleted CRAD相比，在一系列的胶质瘤平板细胞系的检测中显示了更强的溶瘤特性，而且具有更强的抑制肿瘤生长的作用。另外，AD-Δ24能增强拓扑异构酶I在胶质瘤细胞中的表达和活性，在小鼠胶质瘤模型中，拓扑异构酶I-DNA复合物可与伊立替康活性代谢产物特异性结合，阻止断裂单链的再连接，因此与伊立替康合用具有协同抗肿瘤作用的^[16]。最近研究表明AD-Δ24的衍生物Delta-24-RGD能增强机体对胶质瘤的免疫力，该病毒感染能直接增强免疫细胞对肿瘤相关抗原的呈递作用^[17]。

由于腺病毒基因组相对较小，利用AdEasy系统进行基因重组改造以及生产较容易，因此临床开发广泛，试验开展众多，但尚未取得期待的疗效。主要原因是该病毒复制能力相对低下，在癌细胞中无法迅速扩增，如ONYX2015和H101等E1B-55KD和E3缺失的腺病毒，在肿瘤内注射后消除得特别快，且静脉内注射治疗效果不明显，也未发现对远隔部位病变具有疗效，而反复给药会使疗效迅速减弱。所以，目前利用腺病毒作为肿瘤治疗的最新思路是，给作为溶瘤病毒的腺病毒上添加治疗基因^[18]，赋予腺病毒溶瘤病毒以转基因治疗载体的新功能，将其溶瘤能力结合治疗基因的表达，共同作用于肿瘤细胞，以解决腺病毒溶瘤病毒和腺病毒载体各自的不足，得到更好地抗肿瘤的工具^[19]。

呼肠孤病毒是野生型溶瘤病毒，只能在具有活化Ras信号通路的细胞内复制，并在Ras通路激活的胶质瘤中显示了良好的溶瘤效力。目前对呼肠孤病毒选择性感染并破坏肿瘤细胞的分子机制未完全清楚，但普遍认为Ras信号通路的活化在该病毒介导的选择性溶瘤作用中发挥关键作用^[20]。以往的I期临床试验中，已经证明复发恶性胶质瘤能够很好地耐受接种到瘤腔内的呼肠孤病毒^[21]。新一阶段的I期临床试验向复发恶性胶质瘤患者的瘤腔内注射野生型的呼肠孤病毒，目的是探究呼肠孤病毒的剂量限制性毒性，最大耐受剂量和靶器官损害的发生率。接种浓度比以往的I期试验高出了十倍，通过接种前后神经病学、功能和影像学检查的对比，结果发现肿瘤体积明显缩小，4例患者出现3级不良反应，但认为与病毒接种没有相关性，剂量限制性毒性并未出现，也没有达到最大耐受剂量。这项试验不仅揭示了呼肠孤病毒的抗肿瘤活性，也证明了接种的安全性，治疗剂量能被患者耐受^[22]，值得后续深入研究。

NDV是一种有包膜的单股负链RNA 病毒，NDV 具有天然的嗜瘤特性，可在肿瘤细胞中选择性复制。在一项I/II期临床研究中，为确定重复静脉给药方式对复发性多形性胶质母细胞瘤治疗的安全性及疗效，11例患者接受了治疗^[23]。其中5例患者出现I/II级发热，考虑NDV侵袭性感染。5例患者均于5~29 d体内出现抗NDV抗体，1例NDV患者感染病情得到完全缓解。该研究初步显示了患者对NDV静脉注射的良好耐受性，且有一定的治疗效果。2010 年，开展了另一项关于NDV静脉内给药治疗多形性成胶质细胞瘤、成神经细胞瘤及肉瘤的I /II期临床研究(NCT01174537)，但至今还未公开招募志愿者。目前对NDV作用恶性胶质瘤的分子机制的研究正在进行中^[24]，但尚未取得较大突破。

Allen对副粘病毒家族中的另外一种病毒麻疹病毒(MV)进行了胶质瘤体外的溶瘤试验^[25]。MV通过结合细胞表面的胞嘧啶脱氨酶46(Cytosine deaminase 46，CD 46)蛋白感染恶性肿瘤细胞，CD46在肿瘤细胞中高表达，使得MV获得了良好的肿瘤靶向性。Allen研究的MV及其衍生物能感染一部分胶质瘤细胞系和异种移植的肿瘤细胞，制作的MV-CEA能在肿瘤细胞中过表达人类癌胚抗原分子(CEA)，并已经用于抗胶质瘤细胞的体内体外研究，证明MV具有显著的抗瘤活性，尤其是具有抗胶质瘤干细胞活性，为利用MV治疗脑胶质瘤的前景奠定了基础。

改造过的VV剔除了腺苷激酶基因，能选择性地并持续在肿瘤细胞内复制，而不损伤正常细胞。由于VV的溶瘤效力较低，目前研究开始转向如何增强病毒的抗肿瘤活性。癌症靶向-病毒治疗策略的提出，使病毒携带肿瘤治疗基因渐渐成为一种新的有效方法^[26]。最近研究表明过表达骨形成蛋白-4(BMP-4)的牛痘病毒能增强对体外模型中胶质瘤干细胞的侵袭性并且延长小鼠模型的寿命^[27]。减毒的森林病毒(Attenuated Semliki Forest Viru，SFV)因其嗜神经性较强，适合靶向胶质瘤细胞；但由于人类先天固有的肿瘤防御机制，此病毒很难在胶质瘤细胞中大量复制。在此病毒的基础上装配上牛痘病毒，有利于对抗胶质瘤细胞的抗病毒机制。研究显示小鼠脑肿瘤模型对两种病毒的重组体没有抗性，而且牛痘病毒对SFV诱导的抗病毒干扰素很敏感，不仅增强了溶瘤病毒的靶向性和溶瘤效力，而且安全性也得到很大保障^[28]。

包括重组的脊髓灰质炎病毒(PV-RIPO)、脊髓灰质炎病毒衍生复制子(Poliovirus-derived replicons)、棒状病毒家族中的水疱性口炎病毒(Vesicular stomatitis virus)等，以上病毒由于剂量限制性毒性、疗效不显著、靶向性和并发症等原因，近年来很少有人把它们用于脑胶质瘤的研究，天然Alpha病毒M1是新兴的溶瘤病毒，还属于起步阶段，在胶质瘤中还仅限于体外溶瘤试验^[29]，目前多种临床试验正在积极准备中。

溶瘤病毒用于胶质瘤的研究在近20年逐渐成为胶质瘤治疗的热点，越来越多的复杂基因操作使得溶瘤病毒变得更加安全，并具更高的肿瘤特异性。相当一部分溶瘤病毒已经用于I期、II期甚至III期临床试验，如：HSVG207和HSV1716、腺病毒ONYX-015、呼肠孤病毒、新城疫病毒载体MTH-68/H以及NDV-HUJ等^{[8, 30, 31]}。传统的溶瘤病毒受自身条件限制，靶向性、安全性、溶瘤效力都存在一定的局限性。与多种癌症治疗手段结合逐渐成为溶瘤病毒研究的发展趋势。

联合治疗方法能够使溶瘤病毒更加有效地作用于恶性脑胶质瘤。刘新垣院士提出的癌症靶向-病毒治疗策略(Cancer Targeting Gene-Viro-Therapy，CTGVT)^{[32, 33]}为溶瘤病毒治疗肿瘤提供了行之有效的思路，联合抗癌基因和放化疗有可能根治肿瘤^{[14, 34]}。这不仅仅是现有各种治疗手段的简单结合，溶瘤病毒可靶向肿瘤，并在肿瘤细胞中复制数百倍，插入其中的抗癌基因也复制数百倍，因此大大提高抗癌效果。同样，放、化疗也可以和溶瘤病毒起到协同作用，如麻疹病毒与放疗相结合会提高病毒复制能力，增强溶瘤病毒的溶瘤效力。随着研究的深入及基因制品的日趋成熟，加入抗癌基因的溶瘤病毒联合放、化疗有望成为一种攻克脑胶质瘤的方法。