溶瘤病毒(oncolytic virus,OVs)是一種新型腫瘤免疫療法,其通過不同的調(diào)控機制在腫瘤細胞內(nèi)復制、裂解腫瘤細胞,而不影響正常細胞生長。目前,溶瘤病毒主要有腺病毒(adenovirus,AD)、痘病毒、皰疹病毒、呼腸孤病毒和柯薩奇病毒等,給藥方法有瘤內(nèi)注射,靜脈輸送,胸腹腔、膀胱內(nèi)注射和細胞載體四種。
溶瘤病毒抗腫瘤機制
溶瘤病毒選擇性感染腫瘤細胞,在腫瘤細胞內(nèi)進行自我復制來破壞腫瘤細胞,通過釋放病原體相關(guān)分子(pathogen-associated molecular pattern molecules,PAMP)、腫瘤相關(guān)抗原(tumor-associated antigen,TAA) 、炎性因子、趨化因子等物質(zhì),激活機體免疫系統(tǒng),直接或間接殺傷腫瘤細胞,將冷腫瘤轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮[瘤。①直接感染裂解腫瘤細胞而不感染正常細胞。病毒在進入腫瘤細胞后,大量復制造成腫瘤細胞的裂解,直接殺傷腫瘤細胞,同時在腫瘤組織內(nèi)產(chǎn)生空間,增加免疫細胞的浸潤和增殖。②釋放腫瘤抗原,刺激機體免疫應答。腫瘤細胞裂解后釋放危險相關(guān)分子( danger-associated molecular pattern molecules,DAMPs)、PAMP和TAA 募集抗原提呈細胞( antigen presenting cell,APC),APC 將TAA呈遞給殺傷性T細胞,產(chǎn)生免疫應答。同時激活 NF-κB 信號通路,誘導腫瘤壞死因子-α ( tumor necrosis factor-α,TNF-α) 和白細胞介素-6 ( interleukin-6,IL-6) 因子表達,產(chǎn)生炎性微環(huán)境,促進免疫細胞成熟和激活,增強抗腫瘤作用。③調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境,逆轉(zhuǎn)免疫抑制微環(huán)境。溶瘤病毒感染腫瘤細胞,可活化樹突狀細胞 (dendritic cells,DC) 細胞表面的模式識別受體(pattern recognition receptor,PRR),逆轉(zhuǎn)免疫抑制狀態(tài)的DC 細胞,促進DC 細胞對腫瘤細胞的識別,上調(diào) CXCL1 和CXCL5 等趨化因子的表達,誘導中性粒細胞浸潤,逆轉(zhuǎn)腫瘤部位免疫抑制微環(huán)境,增強抗腫瘤效應。④轉(zhuǎn)基因改造促使免疫調(diào)節(jié)因子表達并增加腫瘤部位免疫細胞的浸潤和增殖。基因改造后的溶瘤病毒在進入腫瘤細胞后,進一步表達炎性因子或?qū)γ庖呒毎苯幼饔?,激活機體免疫系統(tǒng),殺傷殘留的腫瘤細胞。⑤轉(zhuǎn)基因改造促使趨化因子表達并增加免疫細胞歸巢和浸潤。基因改造后的溶瘤病毒在進入腫瘤細胞后,進一步表達趨化因子等,使腫瘤部位免疫細胞歸巢,增強抗腫瘤作用。⑥破壞腫瘤相關(guān)血管。腫瘤的生長依賴腫瘤血管提供營養(yǎng)物質(zhì),因此,破壞腫瘤相關(guān)血管能夠有效地抑制腫瘤的生長。研究表明,水泡性口炎病毒(VSV) 可以在體內(nèi)直接感染并破壞腫瘤血管,而對正常血管沒有影響。水泡性口炎病毒在腫瘤組織中擴散并進行復制,啟動機體內(nèi)由嗜中性粒細胞介導的炎癥反應,從而導致腫瘤血管內(nèi)微血栓的形成。腫瘤血管內(nèi)的微血栓影響血管向腫瘤組織提供營養(yǎng)物質(zhì),最終導致腫瘤細胞缺少營養(yǎng)死亡。
溶瘤病毒聯(lián)合治療現(xiàn)狀
溶瘤病毒是一種多功能抗癌藥,選擇性感染、復制并殺死腫瘤細胞。溶瘤病毒在多個臨床試驗中顯示出不同的治療效果,但很少長期誘導體內(nèi)腫瘤的完全消退。而且,異質(zhì)性腫瘤的選擇性壓力導致對溶瘤病毒的抗性。為了克服這些不足,臨床上建立起許多新穎溶瘤病毒聯(lián)合療法,增強對腫瘤的殺傷力。
1、溶瘤病毒聯(lián)合化療或靶向治療
化療是直接殺死惡性細胞,增強腫瘤細胞免疫原性,增強溶瘤病毒的細胞毒 性,溶瘤病毒聯(lián)合化療具有協(xié)同作用,促進抗腫瘤免疫反應。溶瘤病毒聯(lián)合化療的機制包括:①逃避抗病毒免疫反應,增強病毒溶瘤作用,改善 HSV、AD、麻疹病毒和呼腸孤病毒抗腫瘤功效;②抵抗免疫,抑制腫瘤微環(huán)境。腫瘤微環(huán)境主要組成部分是調(diào)節(jié)性T 細胞(regulatory cells,Treg)和骨髓來源抑制性細胞(my eloid-derived suppressor cells,MDSC),二者能有效降低腫瘤免疫性。研究表明,腫瘤微環(huán)境內(nèi)的MDSC積累會抑制抗腫瘤效應 T 細胞,促進腫瘤生長,吉西他濱、舒尼替尼、5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-Fu)等許多化學藥物能清除MDSC,提高生存率。③調(diào)節(jié)腫瘤細胞免疫原性。阿霉素和 Ara-C能降低免疫檢查點分子的表達,阻斷其對浸潤 T 細胞的抑制?;熕幬镉绊懚鄠€生物過程,如雷帕霉素及其類似物改變 mTOR 信號傳導,增加溶瘤病毒靶向性,誘導自噬。溶瘤病毒聯(lián)合化療或單藥治療腫瘤均優(yōu)于化療。
與聯(lián)合化療原理相同,靶向治療能抑制癌細胞內(nèi)異常的信號通路。聯(lián)合使用BRAF、MRK 激酶抑制劑和 3 型呼腸孤病毒 [reovirus type 3(Dearing),RT3D],通過細胞凋亡體外殺死細胞。RT3D 聯(lián)合細胞毒 性藥物研究表明,RT3D 安全、可耐受,將RT3D 與常規(guī)抗癌藥物聯(lián)合使用,可實現(xiàn)協(xié)同作用。
2、溶瘤病毒聯(lián)合放療
溶瘤病毒和放療是腫瘤治療的兩個不同領(lǐng)域,為不重疊的細胞毒 性譜。輻射能增強病毒的溶瘤作用,病毒能夠提高細胞放療敏感性,二者具有協(xié)同作用。溶瘤病毒是一種極具潛力的腫瘤治療策略。最初認為溶瘤病毒的細胞毒 性是增加病毒復制、增強腫瘤細胞感染和溶瘤作用,但目前大多認為溶瘤病毒阻止DNA 修復,使腫瘤細胞對輻射敏感,誘導細胞凋亡。溶瘤病毒與放療聯(lián)合抗腫瘤,療效顯著。高度減毒的牛痘病毒(VV,GL-ONC1)結(jié)合放療,可提高抗腫瘤療效;高劑量放療增強腺病毒在前列腺癌細胞內(nèi)的復制,抑制癌細胞的增殖。與單獨治療相比,HSV-1 聯(lián)合放療對疾病預后有明顯改善作用,NVl066 聯(lián)合放療能顯著縮小非小細胞肺癌和惡性間皮瘤的腫瘤體積。
3、溶瘤病毒聯(lián)合免疫治療
溶瘤病毒雖然能夠快速減少局部腫塊大小,但不易產(chǎn)生持續(xù)性抗腫瘤免疫應答。免疫應答是溶瘤病毒療法的關(guān)鍵組成部分,初始誘導很強,隨后效應細胞的抗腫瘤活性被多種免疫調(diào)節(jié)劑(如 CTLA-4 和 PD-L1)抑制。在惡性黑色素瘤小鼠模型中,溶瘤麻疹病毒能夠?qū)⒖笴TLA-4 和抗 PD-L1 抗體靶向遞送至腫瘤微環(huán)境,誘導較強的特異性抗腫瘤免疫反應,未發(fā)現(xiàn)免疫相關(guān)毒 性。另一種黑色素瘤小鼠模型中,瘤內(nèi)注射 NDV 聯(lián)合抗CTLA-4 抗體能使腫瘤消退,存活時間延長。PDL1 產(chǎn)生于腫瘤細胞和浸潤腫瘤細胞的過表達,與 T細胞上的 PD-1 結(jié)合,誘導 T 細胞凋亡,使腫瘤細胞逃逸。溶瘤病毒感染會增強免疫調(diào)節(jié)劑的表達,增強腫瘤細胞對 PD-1 或 PDL1 阻斷的敏感性,引起抗腫瘤免疫反應。因此,溶瘤病毒聯(lián)合免疫具有治療價值。聯(lián)合療法增加腫瘤內(nèi) CD8+ T 細胞浸潤,可能吸引腫瘤特異性 T 細胞,逆轉(zhuǎn)對 PD-1 阻斷療法的耐藥性。溶瘤病毒瘤內(nèi)給藥后CD4+和 CD8+ T 細胞全身性增加,CD8+ T 細胞表達PD-1、增加對腫瘤的浸潤,而腫瘤細胞表達 PD-L1,可能限制了溶瘤病毒單藥的抗腫瘤活性,臨床活性優(yōu)于單獨使用任何一種療法的預期。
第一代溶瘤病毒僅具有腫瘤特異性,如H101、Reolysin 和 Telomelysin;第二代溶瘤病毒具有腫瘤特異性,含有1個功能性外源基因的表達,如T-VEC、JX-594和H102;第三代溶瘤病毒具有腫瘤特異性、免疫調(diào)節(jié)與免疫治療功能,多于 1 個功能性外源基因的表達,外源基因功能相互協(xié)調(diào),如 GO701 和 GV802。近年來,隨著醫(yī)療水平的提升及技術(shù)的成熟,溶瘤病毒越來越頻繁地應用于抗腫瘤治療,為廣大惡性腫瘤患者帶來希望??鼓[瘤療法中,目前最常用的兩種溶瘤病毒是重組人 5 型腺病毒(安柯瑞,H101)與 T-VEC(talimogene laherparepvec)。H101 是一種經(jīng)基因改造的溶瘤腺病毒,于2005年被國家食品藥品監(jiān)督管理總局(CFDA)批準用于聯(lián)合化療治療鼻咽癌,是世界上最早的一款溶瘤病毒。T-VEC 是第二代單純皰疹病毒Ⅰ型,于2015 年被美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準用于治療不能手術(shù)的黑色素瘤,隨后于2016 年在歐洲獲得批準。
參考資料
[1]崔姣艷,蔡世杰。溶瘤病毒聯(lián)合其他藥物用于腫瘤治療的研究進展[J]。中國新藥雜志,2021,30(03):246-253。
[2]李平翠,楊帆,歐霞,張繼虹,魏大巧。溶瘤病毒載體研究進展[J]。生物化學與生物物理進展,2021,48(03):237-245。DOI:10。16476/j。pibb。2020。0146。
[3]王磊,霍彬,霍小東,王海濤。溶瘤病毒抗腫瘤治療的臨床應用進展[J]。中國腫瘤臨床,2021,48(11):581-586。
作者簡介:小泥沙,食品科技工作者,食品科學碩士,現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司,從事營養(yǎng)食品的開發(fā)與研究。
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