溶瘤病毒聯(lián)合CAR-T療法正當(dāng)時(shí)，治療實(shí)體瘤如虎添翼

*，F(xiàn)DA已經(jīng)在2015年批準(zhǔn)了溶瘤病毒療法T-VEC，用于不能手術(shù)的局部晚期或轉(zhuǎn)移性惡性黑色素瘤，這是一種攜帶重組粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）的I型單純皰疹病毒病毒（HSV-1）。

然而，由于T-VEC的療效未盡如人意，其銷售情況與預(yù)期有一定的差距。為此，T-VEC正在黑色素瘤和其他實(shí)體惡性腫瘤的許多早期和晚期臨床試驗(yàn)中進(jìn)行組合療法的研究，包括與PD-1單抗（如Keytruda、Opdivo）、CTLA-4單抗（如Yervoy）等免疫檢查點(diǎn)抑制劑共同施用，以及與全身*或放療的聯(lián)合，以求增強(qiáng)臨床療效和擴(kuò)展適應(yīng)癥。截至目前，已經(jīng)在幾個(gè)臨床試驗(yàn)中發(fā)揮出不錯(cuò)的效果，值得期待。

溶瘤病毒作為單一療法，仍存在不足

目前，溶瘤病毒（oncolytic virus, OV）作為癌癥患者的單一療法仍然存在許多絆腳石。

首先，OV可以全身給藥（靜脈注射）或瘤內(nèi)注射給藥，這兩種方法都與特定的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)相關(guān)聯(lián)：

• OV的全身給藥可以靶向的腫瘤細(xì)胞范圍更廣，但可能受到機(jī)體主動(dòng)防御的限制：（1）機(jī)體通過中和抗體或通過循環(huán)內(nèi)的補(bǔ)體激活來隔離病毒顆粒；（2）其他障礙包括：異常腫瘤脈管系統(tǒng)，非靶組織（可能被肺、肝或脾過濾）中的錯(cuò)誤定位和隔離，以及循環(huán)中不充分的外滲，阻止其進(jìn)入腫瘤微環(huán)境（TME）。

• OV局部滴注到腫瘤中可以繞過上述的許多障礙，T-VEC采用的正是此種給藥方法。然而，由于許多腫瘤位于體內(nèi)深處或靠近關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，對此進(jìn)行局部給藥是不現(xiàn)實(shí)的。

就機(jī)制而言，OV可以選擇性地復(fù)制并殺死腫瘤細(xì)胞，并且由于腫瘤相關(guān)抗原（TAA）、病原體相關(guān)分子模式（PAMPS）和來自裂解的腫瘤細(xì)胞的危險(xiǎn)相關(guān)分子模式（DAMPS）的釋放，OV可以刺激對腫瘤細(xì)胞的適應(yīng)性免疫應(yīng)答。這些反應(yīng)也使得腫瘤由“冷”變“熱”，一旦被抗原呈遞細(xì)胞（APC）加工，TAA就可以與抗病毒反應(yīng)同時(shí)誘導(dǎo)抗腫瘤T細(xì)胞應(yīng)答。

此外，OV還能夠通過治療性轉(zhuǎn)基因的遞送，進(jìn)一步增強(qiáng)宿主免疫細(xì)胞的抗腫瘤活性。

然而，由于溶瘤病毒存在免疫介導(dǎo)的作用機(jī)制，它需要相對完整的宿主先天和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)，而這在癌癥患者中經(jīng)常受到損害。OV單一治療策略對病變的清除是不完整的，特別是對體積大和/或轉(zhuǎn)移的腫瘤，因此還需要額外的治療來增強(qiáng)其抗腫瘤作用。

CAR -T作為單一療法，同樣存在不足

在過去十年中，CAR -T細(xì)胞療法的臨床試驗(yàn)數(shù)量不斷增多，達(dá)到了的研發(fā)熱潮，針對B細(xì)胞特異性細(xì)胞表面蛋白CD19的自體CAR-T細(xì)胞療法已經(jīng)成功誘導(dǎo)了難治性B細(xì)胞惡性腫瘤患者的持久和深度緩解，例如急性淋巴細(xì)胞白血病（ALL）或慢性淋巴細(xì)胞白血?。–LL）。

然而，目前尚無大規(guī)模有效的實(shí)體瘤CAR-T療法，其中的主要障礙包括：缺乏腫瘤特異性或抗原表達(dá)下調(diào)；免疫抑制性腫瘤微環(huán)境缺乏必要的促炎刺激分子，并且含有豐富的抑制性檢查點(diǎn)分子；以及實(shí)體腫瘤塊的物理屏障。

這意味著，作為單一療法，CAR-T細(xì)胞不足以克服這些抑制機(jī)制，因此同樣需要額外的治療手段以增強(qiáng)其抗腫瘤作用。

溶瘤病毒與CAR-T細(xì)胞療法的聯(lián)合

CAR-T細(xì)胞療法的持久反應(yīng)取決于供體T細(xì)胞的運(yùn)輸和腫瘤中的存活，而OV可以重塑局部腫瘤微環(huán)境，改善T細(xì)胞募集和效應(yīng)功能；對OV而言，與CAR-T細(xì)胞治療策略組合可以以互補(bǔ)和相加的方式起作用，克服OV對遠(yuǎn)處（未治療）部位的有限抗腫瘤作用的局限性。

OV克服腫瘤微環(huán)境的免疫抑制

免疫抑制性腫瘤微環(huán)境

1- T細(xì)胞對致密/體積大的腫瘤可及性差；

2- 免疫抑制細(xì)胞的存在，如髓源抑制細(xì)胞（MDSC）和M2巨噬細(xì)胞；

3- MHC-I的表達(dá)下調(diào)，導(dǎo)致抗原呈遞/識(shí)別不良；

4- 腫瘤細(xì)胞分泌趨化因子吸引免疫抑制細(xì)胞，如調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）；

5- 腫瘤細(xì)胞分泌抑制性細(xì)胞因子，如TGF-β、IL-10；

6- 腫瘤細(xì)胞通常缺乏可被內(nèi)源性T細(xì)胞識(shí)別的腫瘤特異性抗原；

7- 免疫檢查點(diǎn)分子（例如PD-L1）的表達(dá)導(dǎo)致T細(xì)胞衰竭。

OV幫助T細(xì)胞克服免疫抑制性腫瘤微環(huán)境

1- OV通過直接對腫瘤細(xì)胞的直接裂解在腫瘤塊內(nèi)產(chǎn)生空間，增加腫瘤可及性；

2- 腫瘤細(xì)胞裂解后釋放DAMP、PAMP和TAA可以募集APC，并且TAA可將其呈遞給淋巴結(jié)處的T細(xì)胞；

3- OV感染可誘導(dǎo)MHC-I和β2M的表達(dá)；

4- 武裝OV表達(dá)趨化因子以增加內(nèi)源性T細(xì)胞和CAR-T細(xì)胞的浸潤；

5- 武裝OV表達(dá)炎性細(xì)胞因子以增加腫瘤部位的T細(xì)胞增殖；

6- 武裝OV表達(dá)雙特異性T細(xì)胞接合物（BiTE）分子以將T細(xì)胞重定向至腫瘤特異性抗原；

7- 武裝OV表達(dá)檢查點(diǎn)抑制劑以減輕T細(xì)胞衰竭。

臨床前研究已經(jīng)證明，上述組合治療策略可增強(qiáng)抗腫瘤活性。在黑色素瘤免疫活性小鼠模型中，研究人員證實(shí)溶瘤水皰性口炎病毒（oVSV）的瘤內(nèi)給藥促使腫瘤內(nèi)CD8 +T細(xì)胞的增加，與使用熱滅活的oVSV或未處理的小鼠（其中值存活期約為20天）的治療相比，觀察到T細(xì)胞浸潤并且30天內(nèi)存活率為50％。類似地，輸注OT-I（OVA特異性）T細(xì)胞在30天內(nèi)存活率為50％。

而當(dāng)將oVSV治療與全身輸注OT-I T細(xì)胞相結(jié)合，50天時(shí)存活率約為70％，表明比單藥治療更有效的抗腫瘤反應(yīng)。在類似的模型中，溶瘤腺病毒的瘤內(nèi)給藥與離體活化的OT-I T細(xì)胞結(jié)合使內(nèi)源性CD8 + T細(xì)胞的存在增加，促進(jìn)腫瘤再激活的排斥。

這些結(jié)果證明：溶瘤性病毒療法與CAR-T細(xì)胞免疫療法相結(jié)合在免疫活性小鼠模型中是有益的，它們獨(dú)立地/附加地起作用以控制腫瘤生長。

溶瘤病毒與CAR-T聯(lián)合的臨床前研究（圖片來源：frontier in immunology）

溶瘤病毒聯(lián)合CAR-T療法的潛在"武裝"策略

具有轉(zhuǎn)基因的重組溶瘤病毒賦予與CAR-T細(xì)胞療法的直接和間接協(xié)同作用

（圖片來源：BioMed）

重組基因工程的靈活性*地促進(jìn)了溶瘤病毒療法領(lǐng)域的復(fù)興，目前，許多“武裝”治療基因的OV正在進(jìn)行臨床前和臨床研究。

例如，OV感染腫瘤有可能將細(xì)胞轉(zhuǎn)化為細(xì)胞因子和趨化因子工廠，從而將TME從免疫抑制轉(zhuǎn)變?yōu)樵试ST細(xì)胞進(jìn)入和活化的免疫刺激環(huán)境。而這種潛力也創(chuàng)造了OV與CAR-T細(xì)胞療法發(fā)揮直接和間接協(xié)同作用的機(jī)會(huì)。

策略一 檢查點(diǎn)抑制劑

CAR-T細(xì)胞治療實(shí)體瘤的大障礙之一是腫瘤細(xì)胞上抑制性免疫檢查點(diǎn)配體的表達(dá)，包括CTLA-4、PD-1、B7-H家族成員和Fas配體。這些配體關(guān)閉效應(yīng)T細(xì)胞功能，導(dǎo)致它們無法攻擊和控制腫瘤細(xì)胞。眾多臨床結(jié)果證明，靶向這些免疫檢查點(diǎn)分子的抗體可以有效地逆轉(zhuǎn)這種T細(xì)胞功能減退，然而這些抗體作為單一療法時(shí)僅對少部分患者適度有效。

同時(shí)，有證據(jù)表明OV治療期間PD-L1的表達(dá)增加，這可能是潛在的耐藥機(jī)制。為此，OV與PD-1/L1抗體的聯(lián)合療法正在進(jìn)行廣泛的臨床試驗(yàn)，并且取得了不俗的療效。正在進(jìn)行的臨床前研究中，研究人員還探討了表達(dá)PD-1/CTLA-4抗體的CAR-T細(xì)胞/OV的療效。

上海交通大學(xué)基因治療專家蔡宇伽教授的基因治療公司本導(dǎo)基因也在溶瘤病毒方向有了重要突破，該公司將*的基因編輯、合成生物學(xué)開關(guān)等生物學(xué)技術(shù)引入溶瘤病毒研發(fā)研發(fā)管線，使用與免疫檢查點(diǎn)技術(shù)聯(lián)合等核心技術(shù)以提高抗腫瘤療效。

策略二 雙特異性T細(xì)胞接合物（BiTE）分子

雙特異性T細(xì)胞接合物（BiTE）是由CD3-scFv組成的分子，可以將腫瘤駐留/浸潤的T細(xì)胞重定向至腫瘤細(xì)胞上表達(dá)的其他特異性抗原。盡管目前有許多BiTE分子正在開發(fā)用于臨床，但是可能需要解決全身和頻繁輸注導(dǎo)致的潛在副作用。

為此，OV已經(jīng)用于表達(dá)各種BiTE分子，可以增加BiTE分子的功效，并減少其全身給藥引起的副作用。腫瘤部位BiTE的局部組成型表達(dá)將為腫瘤駐留T細(xì)胞提供刺激，增加CAR-T細(xì)胞的浸潤和活化。

策略三 趨化因子/炎性細(xì)胞因子

T細(xì)胞在腫瘤部位發(fā)揮其細(xì)胞毒性作用之前，首先必須回到它們的目標(biāo)并滲入腫瘤塊。趨化因子則是將免疫細(xì)胞吸引到炎癥部位的分子。

近證實(shí)，腫瘤內(nèi)給予溶瘤性II型單純皰疹病毒（HSV-2）可誘導(dǎo)多種促炎趨化因子（即CCL2、CCL3、CCL4、CXCL9、CXCL10、CXCL11）的高表達(dá)，從而增加內(nèi)源性T細(xì)胞和CAR-T細(xì)胞的浸潤和持久性。

抑制性腫瘤微環(huán)境耗盡了前T細(xì)胞細(xì)胞因子，這是腫瘤逃避細(xì)胞毒性T細(xì)胞的顯著抑制機(jī)制之一。OV可以通過遞送炎性細(xì)胞因子以刺激腫瘤部位的T細(xì)胞并逆轉(zhuǎn)這種無反應(yīng)性，增加腫瘤部位的T細(xì)胞增殖。

結(jié)語

雖然腫瘤擅長創(chuàng)造免疫抑制微環(huán)境，但將OV與CAR-T細(xì)胞*相結(jié)合或許可以克服這些逃避機(jī)制。此外，基于目前部分有待改善的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)，合理設(shè)計(jì)OV針對每種CAR構(gòu)建體和每種靶腫瘤/組織的武裝基因，為特定腫瘤靶標(biāo)提供T細(xì)胞*協(xié)同分子，或許能大化聯(lián)合治療的抗腫瘤效果。

兩種療法作為單一治療的安全性已在眾多臨床試驗(yàn)中得到證實(shí)，在未來的實(shí)體腫瘤臨床試驗(yàn)中，OV和CAR-T細(xì)胞療法的組合可能是更安全和更有效的治療方法。（生物谷）

參考出處：

DOI：10.1038/s41577-018-0014-6

DOI：10.3389/fimmu.2018.02103

DOI：10.1186/s40425-017-0294-6