□本报记者 刘嵌玥
今年是EB病毒（Epstein-Barr virus，EBV）被发现60周年，也是中山大学肿瘤防治中心副主任、华南恶性肿瘤防治全国重点实验室肿瘤病毒与生物标记研究室负责人曾木圣深耕EB病毒研究的第32年。
从破解鼻咽癌发病的地域性差异之谜，到探寻EB病毒感染与致癌的分子机制，再到筛选抗体研发新型疫苗，32年来，曾木圣及其团队层层拨开鼻咽癌预防、筛查与诊疗的迷雾。近日，该团队的EB病毒致癌分子机制与靶向干预项目荣获国家自然科学奖二等奖。
解鼻咽癌的“地域偏好”之谜
很多癌症的流行具有一定的“地域偏好”，其中鼻咽癌尤为典型。据世界卫生组织统计，全球近半数的鼻咽癌发生在中国。2020年，全球确诊鼻咽癌新发病例13.3万例，其中中国新发病例超过6.2万例。
而在国内，鼻咽癌发病率又呈现出“南高北低”的地域特征。广东省、广西壮族自治区、海南省、江西省、贵州省等南方省份鼻咽癌高发，其中广东省鼻咽癌发病率排名第一，患病人数约占全国的60%。因此，鼻咽癌又被称为“广东癌”。
鼻咽癌发病与EB病毒感染密切相关，然而EB病毒感染在全球人群中广泛存在，为什么鼻咽癌的发病却具有明显的地域特点？以往的研究发现，易感基因和环境因素通常只增加1～3倍鼻咽癌发病风险，遗传和环境之外的其他发病风险因素有待阐明。根据病毒学的研究经验，一些专家猜测这可能与EB病毒的特殊亚型以及南方地区人群携带的特定基因有关。
为了验证上述猜想，在时任中山大学肿瘤防治中心主任曾益新院士的指导下，曾木圣等人从1997年开始着手对EB病毒亚型进行鉴定。研究团队在国际上率先完成鼻咽癌来源EBV基因组分析，通过建立高发—对照人群队列，发现高发人群中病毒抗原递呈及抗感染基因等为鼻咽癌易感基因。
“广东人主要分为三大民系，分别是讲粤语的广府人、讲潮汕话的潮汕人和讲客家话的客家人。真正鼻咽癌发病率高的是广府人，与其携带鼻咽癌易感基因相关。”除了基因因素外，曾木圣指出，鼻咽癌的发病率也与感染人群携带的病毒亚型息息相关。
研究团队发现了以BALF2-CCT突变型为特征的华南流行EBV致癌高危亚型。该亚型具有更强的致癌、免疫逃逸能力，如果个体携带这种鼻咽癌高危型EB病毒（BALF2-CCT)，鼻咽癌的发病风险相比低危型（BALF2-ATC）增加约11倍。携带易感基因的人群如果感染高危EBV亚型，其鼻咽癌风险将增加12倍多。
摸清了EB病毒引发鼻咽癌的关键病因，开展高危人群早期筛查也就有了重点和抓手。曾木圣表示，根据病毒高危亚型和人的遗传易感基因，就可以确定鼻咽癌发病高危人群，建立相应的筛查体系，开发早期诊断试剂盒等产品，从而提高早诊率及治愈率，实现鼻咽癌的二级预防。
寻找病毒入侵的关键“锁”
“想要阻断病毒感染，就必须了解病毒感染与致癌的分子机制。”曾木圣表示。
EB病毒必须结合细胞表面受体分子，才能进入和感染宿主细胞，曾木圣将此过程比作“用钥匙去开锁”。如果把病毒蛋白当成是它们进入细胞的“钥匙”，宿主细胞表面的受体就像是看守宿主细胞的门“锁”，当“钥匙”遇到了与之对应的“锁”，病毒便打开进入细胞之门。
EB病毒致癌是源于感染B细胞和上皮细胞。早在20世纪80年代，EB病毒感染B细胞的受体已被发现，而感染上皮细胞的受体却成为困扰学界半个世纪的未解之谜。
“找不到上皮细胞这把‘锁’，主要原因在于，长期以来一直缺乏高效的EB病毒体外感染细胞模型。”曾木圣介绍，体外感染模型是开展分子机制研究的重要工具和手段，可以对病毒的感染过程进行模拟，从而揭示病毒如何侵入宿主细胞、复制和传播的分子机制。体外感染模型的感染效率越高，模型的实用性和可靠性越强。
而在体外，EB病毒感染正常鼻咽上皮细胞和鼻咽癌细胞的效率很低。在此背景下，研究团队通过对大量鼻咽癌变不同阶段病理组织中的EB病毒感染情况进行系统研究，发现在少部分癌前病变阶段的活检标本中可以检测到EB病毒，于是创新性地提出癌前病变阶段是EB病毒感染窗口期的假设，并由此建立基于鼻咽癌癌前病变类器官培养的EB病毒体外感染细胞模型。经实验发现，该模型能够将感染效率提升近100倍，成功突破了EB病毒感染研究的技术与模型瓶颈。
在这一得力工具的辅助下，研究团队结合高通量筛选技术，发现了介导EB病毒感染上皮细胞已知的全部关键受体——EphA2、NMHC-ⅡA和NRP1。受体EphA2、NMHC-ⅡA与EBV糖蛋白gHgL结合，受体NRP1与糖蛋白gB结合，多受体协同作用，是介导EB病毒感染上皮细胞过程中黏附、入胞、膜融合等的关键节点。该发现奠定了EB病毒感染上皮细胞的分子理论基础，填补了此前国际病毒学教科书对于上皮细胞受体的空白。
精准制“苗”构建免疫屏障
在阐明感染和致癌机制基础上，研究团队将目光转向了疫苗研发。EB病毒疫苗研究开展了近50年，但由于EB病毒感染和免疫机制不清、疫苗设计难度大等原因，至今国际上仍无有效的EB病毒疫苗和药物进入临床使用。
“之前的疫苗研制主要基于阻断EB病毒与B细胞受体结合，但临床研究表明其不能防感染，也不能阻断EB病毒所致的鼻咽癌。EBV预防性疫苗必须同时阻断B细胞和上皮细胞的感染。”曾木圣强调。
为了实现“双阻断”，研究团队利用高效感染模型与病毒受体结合阻断实验，筛选鉴定出能够同时阻断EB病毒进入B细胞和上皮细胞的全人源单克隆中和抗体，并确定可诱导产生中和抗体的病毒糖蛋白gHgL及gB作为疫苗靶点，研制出EB病毒自组装蛋白纳米颗粒疫苗和mRNA疫苗。
“目前，疫苗已在多个动物模型中展现出极好的免疫安全性和疫苗免疫活性，可诱导产生高效保护性中和抗体，有效阻断EBV感染和相关疾病。”曾木圣介绍。
此外，研究团队还基于EB病毒高危亚型、宿主易感基因等发现，开发了鼻咽癌风险预测试剂盒，将常规双抗法筛查效能提高近9倍。同时建立了高效的鼻咽癌预后模型，对远处转移预测准确性比临床分期提高10%，被国际权威ESMO鼻咽癌临床指南采纳。
鼻咽癌风险预测模型的建立也为鼻咽癌预防性疫苗和治疗性疫苗临床试验人群选择和精准治疗方案优化奠定了科学基础。据悉，研究团队即将开展的疫苗临床研究将借助此模型筛选出发病风险高于普通人群10～20倍的鼻咽癌高危人群，作为疫苗临床研究目标人群。这一人群也是将来疫苗优先接种人群。
去年10月，研究团队与生物医药企业签订转化协议，就多款EB病毒候选疫苗的研发达成深度合作。曾木圣表示，预计利用3年时间推动相关疫苗进入临床研究阶段，一旦成功，将为EB病毒相关恶性肿瘤和慢性疾病的早期防治带来新希望。
项目团队通过多年的努力，将基础理论攻坚与成果转化应用结合，让科学理论源头创新能应用于靶向EBV的前沿干预手段的开发转化，从而切实地惠及民生健康。
据了解，该成果的主要完成人还有中山大学的刘强、贝锦新、徐淼教授，以及北京大学的白凡教授。