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将烟草从杀手变成治癌药物的探索之路

加州一家小小的生物技术公司有个气派的名字——广宇生物公司(Large Scale Biotogy Corporation，以下简称LSBC)。该公司意欲将一条制造疾病和死亡之路转变成一条维护生命和健康之选——他们试图用烟草来生产治疗癌症的药物，而不是用它来制造诱发肺病的香烟。

一般的生物技术公司是通过基因工程将动植物转换成药用分子的生产体系的方式来制药的。而LSBC与它们不同，它并没有永久性地对动植物的基因进行改造，而是将能够生产药用蛋白的基因注入到烟草花叶病毒(MTV)中，再利用这种转基因的病毒去感染烟草，受感染的烟草成为一个批量生产所需蛋白质分子的临时工人，然后将这些蛋白质从烟草作物切片中提取并纯化。

LSBC的第一个目标是利用这种生物工厂生产出预防非何杰金氏淋巴瘤(NHL)复发的疫苗。非何杰金氏淋巴瘤是一种淋巴系统肿瘤，占已查明的所有恶性肿瘤的4％，而致死人数却占癌症总死亡人数的4％以上，并且它还是少数几种发病率上升的肿瘤之一，原因尚不明了。

对淋巴瘤疫苗的开发始于1995年Daniel Tuse作为主管药物开发的副总裁加盟LSBC之后。当时，LSBC所面临的境况在生物技术行业具有典型性：生产一个商业化产品所化的时间比任何人设想的都要长得多。Tuse找了一个项目来证明TMV技术的功效，同时迅速满足实际的药品需求。

当时，抗体这种机体抵抗疾病的主要物质颇具诱惑力。它们是一些大而复杂的蛋白质，但真正对抗原有奇效的是这种蛋白质的Y形结构的顶端。出于治疗目的，去除掉抗体蛋白质分子的大部分，将保留的两个顶端用10-20个氨基酸组成的链相连接。这样处理后形成的小蛋白质称作单链抗体片断，比制作整个抗体要简单得多。LSBC已经成功地利用烟草花叶病毒技术生产出了单链抗体，Tuse雇佣药理学家Alison McCormick对其进行药用价值的研究。

Tuse和Alison McCormick拜访了斯坦福大学著名的癌症研究者Ronaldbevy，Levy一直在寻找一种可以防治非何杰金氏淋巴瘤的单链抗体疫苗。这种抗体能够激发病人的免疫系统，使其识别和杀死新生的肿瘤细胞。

跟许多肿瘤不一样，非何杰金氏淋巴瘤（NHL)对患者具有免疫上的个体特异性，没有一种疫苗可以适用所有的患者。每一位患者都需要一种特定的疫苗来识别一种特定的抗原——患者肿瘤的特定基因标记。

非何杰金氏淋巴瘤还有一个异乎寻常的特点，它的抗原实际上也是一种抗体。因此链抗体疫苗并不能作为抗体直接攻击肿瘤细胞，但是这种疫苗(称作抗个体基因疫苗)会模仿非何杰金氏淋巴瘤的抗原／抗体的结构，来激发免疫系统产生对付肿瘤基因标记的其他抗体，这样就可以消灭潜伏的肿瘤细胞。

最初听说要用烟草来治疗肿瘤时，Levy认为这简直是白日做梦。当Tuse和Alison McCormick告诉他，他们只要几周就可以生产出单链抗体时，Levy坦言相告：他根本不相信！并要求LSBC的研究人员用已经建立的非何杰金氏淋巴瘤小鼠模型进行实验来证明他们说过的话。

McCormick从标准的小鼠淋巴细胞系中取得了抗体片段基因，并将其注入到烟草花叶病毒中，然后感染烟草植株。仅仅三周就把活生生的单链抗体摆到了Levy的面前。4个星期后，受感染的烟草就生产了足够多的抗体来进行小鼠淋巴肿瘤实验。在Levy的实验室里，McCormick证实烟草产生的这种蛋白与疫苗的免疫反应极其相似，确实可以预舫小鼠患非何杰金氏淋巴瘤。小鼠实验的论文发表在l999年的美国《国家科学院院刊》（PNAS)上。

甚至在论文发表后，Levy的怀疑仍未消除。他提醒这些研究人员说：也许你们是碰巧了，要想对患者做临床试验，你们还要用小鼠重复多次实验并保持很高的成功率。LSBC确实这样做了，尽管并非一帆风顺当。LSBC第一次将源于Levy的患者的基因注入到病毒中时，他们并未得到抗体。问题出在连接抗体顶端两个片段的连接子的缺陷上，因此研究人员决定创建多种特性化的连接子。

LSBC的科学家发现，针对不同的患者采用不同结构的氨基酸连接子，就可以产生蛋白质抗体了。Levy说：“我对此印象极为深刻，因为我没想到那(连接子)会是问题，但他们想出了一套方法来生成和快速筛选连接子中的氨基酸的所有组合，问题就这样得到了解决。”

尽管技术难题不止上面那一个，但据Tuse说，在l999年，LSBC已开始在90％以上的病例中获得了有疗效的抗体。在2000年秋季他们已经着手完成旨在确定这种抗体的人类使用安全性和剂量的第I期临床实验，2002年年初可能开始旨在检测疫苗效力的第Ⅱ期试验。

由于每一个淋巴瘤疫苗都是个性化的，LSBC必须先从每一位患者的肿瘤中取样，提取抗体基因，将其注入到烟草花叶病毒中，感染烟草作物(在这种情况下，是一种与制作香烟的烟草同类的称作Nicotiana bentbamiam的烟草)并在温室中批量生产出若干个特定的个性化抗体。因此，要在Levy的l6个患者身上进行安全性试验，LSBC必须生产出l6种不同的疫苗。这看起来似乎非常繁琐，但相对于已经尝试过的获取NHL疫苗的其他方法，它还是非常省钱省时的。

虽然这种疫苗颇为有效，但这种预制式疗法并非LSBC的唯一目的。自1991年起，该公司在肯塔基州的Owensboro一带投资农场，种植了大片大片的被TMV感染的烟草，这种烟草携带有可能产生治疗蛋白质的各种基因。McCormick认为单链抗体可以很容易地适用于通用疗法，有治疗胰腺、结肠以及其他器官癌症的可能。

与采用基因工程生产植物的方法不同，这种病毒制药方法的特点是其安全性——病毒不可能扩散，因为当地农场主卖给烟草公司的是耐烟草花叶病毒的变种烟草。况且病毒只有通过对叶子的机械注射才能感染烟草。所以，只要用漂白剂清洗农具就能够防止病毒的传播(植物病毒不会感染人类)。此外，这种基因的改变也是暂时的，因为这种改变只限于烟草的花叶病毒，而烟草本身的DNA并没有改变。原来认为的缺点可能还是个优点——转基因病毒不容易存留和扩散，即便它存在于地里生长的烟草中也是如此。

这种淋巴肿瘤疫苗能否通过临床试验还需拭目以待，但是LSBC业已证明，利用病毒，烟草作物可以转变成批量生产具有潜在药用价值化合物的工厂。

【杜占文／译 曾少立／校】