膠質母細胞瘤(GBM)是星形細胞腫瘤中惡性程度最高的膠質瘤,也(yě)是最常見的、極具侵襲性的原發性惡性腦腫瘤。這(zhè)類腫瘤具有惡性程度極高,早期浸潤的性質,無法完全通過手術切除,對化(huà)療和放(fàng)療的内在耐藥性也(yě)導緻了(le)較差的臨床結果,絕大部分(fēn)的患者預後極差:經标準的手術放(fàng)化(huà)療等治療手段後,其生(shēng)存中位數隻在15個(gè)月(yuè)(yuè)左右,五年生(shēng)存率低(dī)于5%,作(zuò)為(wèi)當今腫瘤治療中的重大挑戰之一(yī),急需開發新(xīn)的方法以改善患者的預後,提高其生(shēng)存質量。
近年來(lái),随着對免疫調節機制的深入研究,免疫檢查點抑制劑的應用使腫瘤治療從傳統的放(fàng)療、化(huà)療向精準靶向治療發展,在黑色素瘤、肺癌等腫瘤的治療中展現(xiàn)出顯著成效。CD47與SIRPα協同作(zuò)用,是腫瘤細胞逃脫巨噬細胞吞噬的重要免疫檢查點。抗CD47抗體(tǐ)通常在人(rén)IgG4支架上(shàng)進行工程設計,以最大限度地減少先天免疫的Fc依賴性效應功能(néng)。IgG1形式的抗CD47抗體(tǐ)具有更強的抗GBM活性。然而,直接使用IgG1形式的抗CD47抗體(tǐ)對GBM進行全身(shēn)治療,仍存在輸注毒性和難以穿透血腦屏障等問題,
溶瘤病毒療法是新(xīn)興的一(yī)種免疫療法,使用具有複制能(néng)力的病毒選擇性地複制和殺死癌細胞。溶瘤病毒(OVs)通過不同的機制導緻癌細胞死亡,包括凋亡、焦脫和壞死。直接溶瘤釋放(fàng)廣泛的腫瘤相關(guān)抗原(TAAs)/新(xīn)抗原或危險相關(guān)分(fēn)子(zǐ)模式和病毒病原體(tǐ)相關(guān)分(fēn)子(zǐ)模式,在腫瘤微環境中觸發炎症免疫反應 (TME)。 溶瘤單純疱疹病毒-1(oHSV)是研究最廣泛的溶瘤病毒之一(yī),它可以選擇性溶解癌細胞,同時(shí)使正常細胞基本保持完整。與許多其他溶瘤病毒一(yī)樣,oHSV也(yě)能(néng)激活患者的免疫系統攻擊腫瘤細胞。因此,以工程化(huà) oHSV 表達可以增強免疫反應和/或阻斷免疫檢查點參與的轉基因可能(néng)是提高 oHSV 對 GBM 的整體(tǐ)功效的有效方法。
2021年10月(yuè)(yuè),美國希望之城國家醫(yī)療中心 Yu Jianhua 團隊等在 Nature Communications 期刊上(shàng)發表:“An oncolytic virus expressing a full-length antibody enhances antitumor innate immune response to glioblastoma”的研究論文。
該團隊将溶瘤病毒療法和抗體(tǐ)療法相結合,以溶瘤單純疱疹病毒作(zuò)為(wèi)治療和抗體(tǐ)遞送的平台,通過構建工程化(huà)溶瘤病毒,直接破壞腫瘤細胞,并将“冷腫瘤”轉化(huà)為(wèi)“熱腫瘤”,調控腫瘤微環境間(jiān)接破壞腫瘤細胞。
工程化(huà)的溶瘤單純疱疹病毒誘導巨噬細胞的Fc受體(tǐ)介導的腫瘤吞噬和NK細胞的腫瘤細胞毒性,顯著延長膠質母細胞瘤小鼠模型的存活時(shí)間(jiān)。因此,工程化(huà)溶瘤單純疱疹病毒是強化(huà)膠質母細胞瘤溶瘤病毒治療的一(yī)種有希望且毒副作(zuò)用極小的方法。
研究團隊首先評估了(le)六種人(rén)類GBM細胞系細胞表面表達CD47的水平,發現(xiàn)六種細胞系均在表面均勻表達CD47。然後,團隊構建兩種工程化(huà)溶瘤單純疱疹病毒:以IgG1為(wèi)支架的OV-αCD47-G1和以IgG4為(wèi)支架的OV-αCD47-G4。
然後團隊用兩種病毒感染GBM細胞,結果發現(xiàn)在感染後的一(yī)段時(shí)間(jiān)GBM細胞可持續釋放(fàng)出相當數量的CD47抗體(tǐ)(圖1 g),同時(shí),這(zhè)兩種工程化(huà)oHSV還發揮出強大且相似的溶瘤能(néng)力和複制病毒的能(néng)力(圖1 h)。
接下(xià)來(lái),研究團隊比較兩種溶瘤病毒通過調節小鼠和人(rén)免疫細胞,殺死人(rén)類GBM細胞的能(néng)力。被溶瘤病毒感染的GBM細胞釋放(fàng)的αCD47-G1顯著誘導了(le)骨髓源性巨噬細胞(BMDM)去吞噬患者來(lái)源的GBM43細胞,而單純對Fc受體(tǐ)進行阻斷顯著抑制了(le)其誘導BMDM的吞噬作(zuò)用(圖2 e),這(zhè)表明感染後的GBM細胞分(fēn)泌αCD47-G1,阻斷腫瘤細胞發出“不要吃我”信号,增強了(le)巨噬細胞的吞噬作(zuò)用 。此外,與αCD47-G4相較,αCD47-G1 更能(néng)誘導NK 細胞對 GBM 細胞的抗體(tǐ)依賴性細胞毒作(zuò)用(ADCC)(圖2 f)。
之後,研究團隊通過構建無胸腺裸鼠構建GBM 小鼠模型,對OV-αCD47-G1與OV-αCD47-G4在人(rén)GBM原位模型中提高GBM體(tǐ)内溶瘤病毒治療效果進行比較,結果表明OV-αCD47G1 在體(tǐ)内抑制 GBM 腫瘤進展方面明顯比 OV-αCD47G4 更有效,并且兩者都優于對照病毒 OV-Q1(圖3)。
最後,研究團隊評估了(le)OV-αCD47-G1在免疫活性GBM小鼠模型中的療效。他們使用了(le)易受oHSV感染的改良CT2A小鼠GBM模型:将小鼠CT2A-GBM細胞修飾為(wèi)表達人(rén)CD47的CT2A細胞。其目的是為(wèi)了(le)αCD47-G1抗體(tǐ)能(néng)與CT2A-hCD47 GBM細胞上(shàng)表達的人(rén)CD47結合。通過将CT2A-hCD47細胞注射到具有免疫活性的野生(shēng)型C57BL/6小鼠體(tǐ)内,他們建立了(le)GBM免疫活性小鼠模型。與OV-αCD47-G4相比,OV-αCD47-G1組小鼠的中位生(shēng)存期顯著延長,表明表達以溶瘤病毒為(wèi)平台表達全長IgG1CD47抗體(tǐ)是一(yī)種創新(xīn)、方便,并能(néng)治療實驗性GBM的有效方法(圖4)。
綜上(shàng)所述,該研究團隊開發了(le)一(yī)種有效的溶瘤單純疱疹病毒工程化(huà)平台,通過感染直接誘導腫瘤溶解,并通過天然免疫浸潤和激活、巨噬細胞的免疫檢查點抑制和Fc依賴性天然免疫細胞細胞毒性功能(néng),向局部區域輸送全長單克隆抗體(tǐ),用于治療GBM。同時(shí)該平台可以嘗試到表達其他靶向抗體(tǐ),作(zuò)用于腫瘤微環境中的免疫或腫瘤細胞,将溶瘤病毒療法和單克隆抗體(tǐ)療法結合,提高治療腫瘤的療效。
文章來(lái)源:https://doi.org/10.1038/s41467-021-26003-6