在大众印象中，病毒似乎总是与流感、艾滋病、甚至新冠肺炎这些令人谈之色变的疾病联系在一起。它们侵入我们的身体，悄无声息地劫持细胞、复制传播、引发疾病甚至死亡。于是，病毒几乎成了威胁与破坏的代名词。

但事情并不总是如此。事实上，病毒也可以成为生命科学中的帮手，比如，有些病毒正被科学家改造，用于攻击癌细胞。甚至，有些天然存在于植物中的病毒，在不伤害人体的情况下，还能帮助我们激活自身免疫系统，对抗肿瘤。

植物病毒也能对抗肿瘤（图片来源：作者使用AI生成）

最近，美国加州大学圣地亚哥分校的研究团队就发现了一种“好病毒”，它并不感染人类，也不会让人患病，却能像疫苗一样训练我们的免疫系统杀死癌细胞。这种病毒叫做牛眼豆花叶病毒（CPMV），原本只是黑眼豆植物上的常见病毒，如今却有可能成为人类抗癌武器的新成员。

科学家发现CPMV为何能抗癌

CPMV，全称为牛眼豆花叶病毒（Cowpea Mosaic Virus），是一种只感染植物的病毒，尤其常见于黑眼豆等豆科作物。它不会感染人类，也无法在人体细胞中复制。按常理来说，这样的病毒似乎与癌症治疗毫无关联。然而，一系列动物实验却发现，它竟然能唤醒我们的免疫系统，去主动攻击并清除癌细胞。

这一发现最初源于对小鼠肿瘤模型的研究。研究人员将CPMV直接注射到肿瘤组织中，惊讶地发现，病毒虽然并未感染肿瘤细胞，却迅速吸引了大量免疫细胞，包括中性粒细胞、巨噬细胞、树突状细胞（DC）和自然杀伤细胞（NK）聚集在肿瘤周围。这些免疫细胞原本可能因肿瘤环境的抑制作用而沉睡，但在CPMV的刺激下被重新激活，开始清除肿瘤细胞。

中性粒细胞、巨噬细胞、树突状细胞和自然杀伤细胞聚集在肿瘤周围示意图（图片来源：作者使用AI生成）

更令人振奋的是，CPMV不仅启动了先天免疫反应，还促进了适应性免疫系统的介入，B细胞和T细胞被激活，开始识别、记忆和追踪癌细胞。这种双重激活机制，不仅有助于消灭注射部位的原发肿瘤，还能形成免疫记忆，防止癌细胞在身体其他部位复发或转移。这一现象被称为“旁效应”，也是当前免疫疗法中极为理想的效果之一。

更进一步，在真实的临床前模型中，研究人员还将CPMV注入患癌症的犬只体内。结果显示，这种病毒在犬类肿瘤治疗中同样有效，且未观察到明显毒副作用。这一发现为CPMV从实验室走向临床应用奠定了重要基础。

它和其他植物病毒有何不同？

为了解这个问题，加州大学圣地亚哥分校的研究团队将CPMV与另一种近亲植物病毒作了对比实验，这种对照病毒叫做豇豆黄斑嵌纹病毒（Cowpea Chlorotic Mottle Virus，CCMV），也来自黑眼豆植物，同样大小、同样是正链单股RNA病毒，也能被人体免疫细胞吞噬。然而，令人惊讶的是，CCMV并没有任何抗肿瘤作用。

左图为具有强效抗癌作用的豇豆花叶病毒（CPMV），右图为与其密切相关的豇豆褪绿病毒（CCMV），后者不具有抗肿瘤作用。（图片来源：参考文献[1]）

那么，CPMV到底强在哪里？研究发现，虽然两种病毒都能被免疫细胞“吃进肚子里”，但它们在细胞内的命运却大相径庭。CPMV的RNA能被送入细胞的内溶酶体（endolysosome对吗？）中，并激活一种叫做Toll样受体7（TLR7）的免疫受体。这一步非常关键，因为TLR7是人体识别病毒入侵的重要警报器，一旦被激活，就会引发一系列抗病毒和抗肿瘤反应。

外周血单核细胞分离、粒子孵育和多重分析的示意工作流程（图片来源：参考文献[1]）

相比之下，CCMV的RNA则不能顺利进入这一免疫启动位点，导致免疫系统并未对它做出有效响应。

TLR7被激活后，会诱导Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型干扰素的产生。这些干扰素是一类强力的免疫调节蛋白，不仅能提升如NK细胞、巨噬细胞等先天免疫细胞的“杀伤效率”，还能促进树突状细胞向T细胞传递抗原情报，进一步激发适应性免疫反应。这种协同作用，就像是把免疫系统从低功耗待机模式，切换到了全面战斗状态。

除了进入正确位置和激活正确信号之外，CPMV还有两个优势。一是它的RNA更稳定，在细胞中停留时间更长，确保了免疫刺激的持久性。二是它的病毒粒子结构具备纳米尺度的多价展示能力，这种结构特征本身也具备“佐剂效应”，增强了免疫活性。

研究团队甚至提出，CPMV可能还具备“训练免疫”的能力，它不仅一时激活免疫细胞，还可能通过表观遗传机制重塑这些细胞的基因表达，使其长时间保持高度警觉，这为未来开发疫苗式抗癌策略打开了新的可能性。

简而言之，CPMV是能把免疫系统叫醒、教会它作战的病毒，这是它区别于其他植物病毒、乃至许多合成免疫佐剂的独特之处。

总结

牛眼豆花叶病毒原本只是一种田间常见的植物病毒，如今却被科学家发现能唤醒沉睡的免疫系统，发动对癌症的精准打击。它不感染人体、不复制、不引发疾病，却能触发干扰素通路、激活关键免疫细胞，展现出强大的抗肿瘤潜力。相比高昂复杂的免疫疗法，它可通过“种出来”的方式大规模生产，或将成为未来更廉价、更安全的免疫治疗工具。我们或许正在见证一种全新疗法的起点——不靠杀毒，而是靠训练免疫，激活自愈之力。

参考文献：

[1] Omole, Anthony O., et al. "Comparative analyses for plant virus-based cancer immunotherapy drug development." Cell Biomaterials (2025).

[2] Lizotte, P. H., et al. "In situ vaccination with cowpea mosaic virus nanoparticles suppresses metastatic cancer." Nature nanotechnology 11.3 (2016): 295-303.

[3] Mao, Chenkai, et al. "In situ vaccination with cowpea mosaic virus elicits systemic antitumor immunity and potentiates immune checkpoint blockade." Journal for immunotherapy of cancer 10.12 (2022): e005834.

[4] Omole, Anthony O., et al. "Cellular fate of a plant virus immunotherapy candidate." Communications Biology 7.1 (2024): 1382.

[5] Affonso de Oliveira, Jessica Fernanda, et al. "In vivo fate of cowpea mosaic virus in situ vaccine: biodistribution and clearance." ACS nano 16.11 (2022): 18315-18328.

作者丨Denovo科普团队（杨超博士；张玮杰 中国科学院大学博士）

审核丨邵文亚 福建医科大学副教授

来源: 科普中国创作培育计划

内容资源由项目单位提供