溶瘤病毒（Oncolytic viruses, OVs）是一类天然存在或基因工程改造后可特异性感染和裂解癌细胞（不伤害正常细胞）的病毒。近年来，越来越多的临床证据表明，它可以加强肿瘤对免疫调节检查点抑制剂、CAR-T细胞等免疫治疗方法的反应率，成为联合治疗策略中的理想对象。
近日，来自Mayo Clinic的科学家们在Science Translational Medicine杂志上发表了溶瘤病毒联合CAR-T疗法治疗实体瘤的一项突破成果。与先前的联合治疗策略不同的是，这一次，科学家们将溶瘤病毒藏在了CAR-T细胞中，然后用以治疗实体瘤小鼠模型。结果发现，通过系统性递送，溶瘤病毒大大增强了CAR-T细胞治疗黑色素瘤和胶质瘤小鼠模型的肿瘤疗效，改善了小鼠的生存。
在这项研究中，该团队的研究人员让CAR-T细胞装载了呼肠孤病毒/水泡型口炎病毒，然后用以治疗黑色素瘤和胶质瘤肿瘤的实体瘤小鼠模型。该项联合疗法的机制研究显示，CAR-T将溶瘤病毒递送到肿瘤中后，病毒就能够渗透到肿瘤细胞中进行复制，然后使肿瘤细胞破裂，并激发有效的免疫反应。
▲体外装载溶瘤病毒促进了双特异性（DS）CAR-T细胞的生成，提高了治疗效果（图片来源：参考资料1）
具体来说，在B16 EGFRvII黑色素瘤小鼠模型中，预先装载了呼肠孤病毒和水泡型口炎病毒的CAR-T细胞均改善了小鼠的生存。此外，呼肠孤病毒的全身刺激重新激活了该病毒特异性CAR-T细胞，导致7只小鼠模型中，有6只被长期治愈（超过60天）。并且装载了呼肠孤病毒的CAR-T细胞还增加了细胞的扩增和体内持久性。
另外，利用预先装载了呼肠孤病毒的CAR-T细胞进行治疗，并在随后用呼肠孤病毒进行刺激，也治愈了超过80%携带侵袭性CT2A EGFRvIII脑瘤的小鼠，这表明了该治疗策略不依赖于肿瘤的治疗位置。
利用神经胶质瘤和黑色素瘤小鼠模型，该研究团队证实了静脉注射装载溶瘤病毒的CAR-T细胞有着很高的治愈率，且没有造成明显的毒性。
▲ 装载呼肠孤病毒的CAR-T细胞在多种肿瘤模型中具有治疗作用（图片来源：参考资料1）
此外，该团队进一步研究还发现，体外装载溶瘤病毒的CAR-T细胞在缺乏CAR靶点表达的情况下也有治疗效果。在10% CT2AEGFRvIII+90% CT2A（即10%的肿瘤细胞表达EGFRvIII）荷混合肿瘤小鼠模型中，研究人员利用预先装载了呼肠孤病毒的CAR-T细胞进行治疗，然后结合呼肠孤病毒系统进行刺激，导致7只小鼠模型中的2只被治愈。
▲装载溶瘤病毒的CAR-T细胞疗法能够对缺失CAR靶向TAA的肿瘤有效（图片来源：参考资料1）
这项研究提供了一种有希望的治疗实体瘤的创新CAR-T细胞疗法。领导该研究的Richard Vile博士表示：“尽管动物模型研究往临床研究转化需要保持谨慎，但我们希望，能够在未来1-2年内将这种策略应用到临床试验中。”
众所周知，CAR-T细胞治疗已经彻底的改变了癌症的治疗方法，靶向CD19的CAR-T细胞已经成为一种极具希望的癌症免疫治疗策略，在治疗难治性B细胞恶性肿瘤中获得了持久的缓解。目前为止，已经上市的多款CAR-T细胞产品均是针对血液肿瘤，在实体瘤的治疗上效果不佳。与血液肿瘤相比，实体瘤上缺乏选择性和高表达的表面抗原、抗原异质性，免疫抑制性微环境，以及实体瘤厚实的物理屏障等让细胞疗法难以有效发挥。实体瘤塑造的肿瘤微环境(TME)不仅限制淋巴细胞的转运和浸润，还下调了它们在肿瘤部位的活性、扩增和持久性。除了免疫抑制性TME和缺乏独特和均质表达的肿瘤抗原之外，实体瘤中癌细胞群的固有可塑性和靶抗原丢失变体的选择性生长增加了额外的复杂性，为CAR-T疗法的有效性提供了进一步的挑战。溶瘤病毒的原理是通过对自然界存在的一些致病力较弱的病毒进行基因改造制成特殊的溶瘤病毒，利用靶细胞中抑癌基因的失活或缺陷从而选择性地感染肿瘤细胞，在其内大量复制并最终裂解摧毁肿瘤细胞。同时它还能激发免疫反应，吸引更多免疫细胞来继续杀死残余癌细胞。
作为免疫疗法的新生力量，近几十年来，溶瘤病毒是治疗策略引起了广泛关注，相关研究也取得了巨大进展。2015年FDA批准的Amgen（安进）公司的T-vec（Imlygic，I型单纯疱疹病毒）上市，用于黑色素瘤患者的局部治疗。Imlygic是首个获得FDA批准的溶瘤病毒治疗药物。2016年又分别在欧洲和加拿大获批上市。在溶瘤病毒对抗癌症的两种方式中后者起着重要的作用，溶瘤病毒在快速裂解肿瘤细胞的同时会释放肿瘤特异性抗原，诱发全身性的抗肿瘤反应，增加肿瘤组织处的天然免疫系统细胞，但肿瘤微环境也会通过各种调节方式来抑制这些免疫细胞的抗肿瘤反应，降低了溶瘤病毒的治疗效果。而溶瘤病毒被认为是一种开启局部免疫反应以“加热”肿瘤的手段，且越来越多的临床证据表明，它可以加强肿瘤对免疫调节检查点抑制剂、CAR-T细胞等免疫治疗方法的反应率，成为联合治疗策略中的理想对象。对于CAR-T疗法，溶瘤病毒被认为是其联合策略的理想对象在于：（1）它可选择性感染和/或在恶性细胞中复制，以尽量减少CAR靶向健康组织的传递；（2）已经有证据表明溶瘤病毒可以将实体瘤的免疫抑制微环境重新调整为更有利于T细胞活性的微环境（3）溶瘤病毒有能力选择性地裂解被感染的细胞并招募内源性抗病毒免疫应答（4）已经具有在临床试验中证明了安全性和有效性，并获得FDA批准的产品。2021年2月，Oncolytics Biotech在2021年欧洲CAR-TCR峰会上宣布了呼肠孤病毒Pelareorep联合CAR-T细胞治疗实体瘤的临床前研究数据。结果表明，在小鼠实体瘤模型中，装载Pelareorep的CAR-T细胞极大地改善其持久性和功效。2020年9月，希望之城的研究人员在Science Translational Medicine杂志发表了溶瘤病毒（OV19t）和CAR-T细胞疗法联合治疗的最新研究成果。该研究揭示了两者的结合具有强大的协同作用，并且已经通过溶瘤病毒和CAR-T细胞组合治愈了癌症的小鼠表现出了长时间的抗肿瘤免疫保护作用。2020年6月，梅奥医学中心Richard Vile团队在Nature Communications上发表了题为“Oncolytic virus-derived type I interferon restricts CAR T cell therapy”的研究论文。该团队通过实验系统性探究了溶瘤病毒和CAR-T疗法的相互促进和拮抗作用。此项研究首次系统性探讨了溶瘤病毒与CAR-T的联合治疗疗效，揭示了其潜在的拮抗机制，促使科学家们进一步研究CAR-T细胞与溶瘤病毒之间的相互作用，以便优化这种组合治疗。2020年4月，Cell子刊Molecular Therapy: Oncolytics杂志上发表了一项关于CAR-T细胞联合溶瘤病毒治疗实体瘤的研究性论文，描述了一种利用溶瘤病毒选择性地递送表面抗原到实体肿瘤的方法，增强了同源CAR-T细胞的抗肿瘤活性，强调了工程化设计肿瘤在促进过继细胞达到有效治疗中的潜力。
CAR-T作为癌症免疫治疗创新策略的中坚力量，但它在实体瘤治疗方面效果不佳，突破其局限，开发更广泛的用途，是其目前发展的重要方向。在临床前研究中，溶瘤病毒作为理想的联合对象，与CAR-T疗法的联合策略表现出优越的治疗结果。让我们期待两者联合会带来更多的可能！
参考资料：
1.https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abn2231
转载自：医麦客
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