《顾臻团队开发溶瘤病毒靶向新策略,全身给药,抑制肿瘤转移》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2023-04-11
  • 溶瘤病毒(Oncolytic Viruses,OVs)是一种有前途的实体瘤治疗方法。注射到肿瘤内后,溶瘤病毒能够选择性以癌细胞为目标,而不影响正常细胞,通过在癌细胞内复制,导致癌细胞裂解;还能进一步引发全身免疫反应杀伤癌细胞。溶瘤病毒疗法已成为一种有前途的癌症治疗方式。

    目前,已有4款溶瘤病毒疗法获批通过肿瘤内注射治疗黑色素瘤、结直肠癌、恶性胶质瘤等多种癌症。然而,这种瘤内注射的局部给药途径限制了溶瘤病毒疗法的广泛应用。

    全身给药的溶瘤病毒可以更容易地到达广泛的肿瘤病灶,但存在巨大的挑战。暴露在血液中的溶瘤病毒颗粒会迅速被补体蛋白灭活,被抗体中和,并被网状内皮系统消除。全身给药后,天然溶瘤腺病毒的半衰期小于2分钟,使得病毒很少到达靶标部位。

    近日,浙江大学药学院顾臻教授团队在 Advanced Materials 期刊发表了题为:Inhibition of Tumor Metastasis by Liquid Nitrogen-Shocked Tumor Cells with Oncolytic Viruses Infection 的研究论文。

    该研究描述了一种病毒隐藏的肿瘤靶向策略,使溶瘤病毒可以通过全身给药递送到肺转移肿瘤中。溶瘤病毒可主动感染、内化、隐身于肿瘤细胞内,随后对肿瘤细胞进行液氮冲击处理,消除其致病性。这种类似特洛伊木马的载体避免了溶瘤病毒在血液中的中和和清除,并促进肿瘤靶向递送,使肿瘤转移灶中的病毒富集超过110倍。

    这一策略可以作为新型肿瘤疫苗,通过增加T细胞的记忆亚型和调节肿瘤免疫微环境,启动内源适应性抗肿瘤作用,包括减少M2巨噬细胞,下调Treg细胞,增强T细胞启动。

    尽管溶瘤病毒(OVs)具有肿瘤选择性溶解作用,但其系统性给药仍面临循环周期有限、肿瘤靶向性差和自发抗病毒免疫反应等挑战。

    该研究报道了一种特洛伊木马式的溶瘤病毒给药方法,该方法可在静脉给药后有效靶向递送溶瘤腺病毒11型(Ad11)到肿瘤转移并有效抑制肿瘤发展。

    在古希腊神话中,希腊联军围困特洛伊城,却久攻不下,于是假装撤退,并留下一具巨大的木马,特洛伊守军把木马运进城中作为战利品。木马中躲藏的希腊士兵打开城门,导致特洛伊沦陷。后人常用“特洛伊木马”(Trojan Horse)来比喻在敌方埋下伏兵里应外合的活动。

    溶瘤病毒可通过CD46介导的内吞作用内化到肿瘤细胞中。在不牺牲溶瘤病毒活性和感染性的情况下,采用液氮冲击消除了肿瘤细胞的致病性。当通过静脉注射后暴露于血液中时,经过液氮冲击处理的肿瘤细胞(LNT)可以保护溶瘤病毒免受快速中和和消除。

    表面配体和受体,包括CD44和E-Cadherin,以及由于微米级尺寸而增强的肺毛细血管阻滞,促进了LNT-Ad11在转移病灶中的积聚。通过这种方式,与直接注射未经特殊处理的溶瘤病毒相比,LNT-Ad11在肺转移肿瘤中获得了110倍以上的富集,受益于Ad11的局部富集,肿瘤进展被抑制,免疫反应也被增强。

    总的来说,该研究开发了一种病毒隐藏的肿瘤靶向策略,使溶瘤病毒通过全身给药递送到肺转移肿瘤中。溶瘤病毒可以主动感染、内化、隐身于肿瘤细胞内,然后对肿瘤细胞进行液氮冲击处理,消除其致病性。这种类似特洛伊木马的载体避免了血液中的病毒中和和清除,促进了向肿瘤部位靶向传递。

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/eb3ee663826f.html
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J Clin Oncol 2015, 33(25):2780-2788. 2.Desjardins A, Gromeier M, Herndon JE, 2nd, Beaubier N, Bolognesi DP, Friedman AH, Friedman HS, McSherry F, Muscat AM, Nair S et al: Recurrent Glioblastoma Treated with Recombinant Poliovirus. N Engl J Med 2018, 379(2):150-161. 3.Monga V, Miller BJ, Tanas M, Boukhar S, Allen B, Anderson C, Stephens L, Hartwig S, Varga S, Houtman J et al: Intratumoral talimogene laherparepvec injection with concurrent preoperative radiation in patients with locally advanced soft-tissue sarcoma of the trunk and extremities: phase IB/II trial. J Immunother Cancer 2021, 9(7). 4.Bommareddy PK, Shettigar M, Kaufman HL: Integrating oncolytic viruses in combination cancer immunotherapy. Nat Rev Immunol 2018, 18(8):498-513. 5.Lin C, Ren W, Luo Y, Li S, Chang Y, Li L, Xiong D, Huang X, Xu Z, Yu Z et al: Intratumoral Delivery of a PD-1-Blocking scFv Encoded in Oncolytic HSV-1 Promotes Antitumor Immunity and Synergizes with TIGIT Blockade. Cancer Immunol Res 2020, 8(5):632-647. 6.Ju F, Luo Y, Lin C, Jia X, Xu Z, Tian R, Lin Y, Zhao M, Chang Y, Huang X et al: Oncolytic virus expressing PD-1 inhibitors activates a collaborative intratumoral immune response to control tumor and synergizes with CTLA-4 or TIM-3 blockade. J Immunother Cancer 2022, 10(6): e004762. 7.Fares J, Ahmed AU, Ulasov IV, Sonabend AM, Miska J, Lee-Chang C, Balyasnikova IV, Chandler JP, Portnow J, Tate MC et al: Neural stem cell delivery of an oncolytic adenovirus in newly diagnosed malignant glioma: a first-in-human, phase 1, dose-escalation trial. Lancet Oncol 2021, 22(8):1103-1114. 8.Ribas A, Dummer R, Puzanov I, VanderWalde A, Andtbacka RHI, Michielin O, Olszanski AJ, Malvehy J, Cebon J, Fernandez E et al: Oncolytic Virotherapy Promotes Intratumoral T Cell Infiltration and Improves Anti-PD-1 Immunotherapy. Cell 2017, 170(6):1109-1119.e1110. 9.Lee YS, Lee WS, Kim CW, Lee SJ, Yang H, Kong SJ, Ning J, Yang KM, Kang B, Kim WR et al: Oncolytic vaccinia virus reinvigorates peritoneal immunity and cooperates with immune checkpoint inhibitor to suppress peritoneal carcinomatosis in colon cancer. J Immunother Cancer 2020, 8(2). 10.Nakao S, Arai Y, Tasaki M, Yamashita M, Murakami R, Kawase T, Amino N, Nakatake M, Kurosaki H, Mori M et al: Intratumoral expression of IL-7 and IL-12 using an oncolytic virus increases systemic sensitivity to immune checkpoint blockade. Sci Transl Med 2020, 12(526). 11.Zuo S, Wei M, Xu T, Kong L, He B, Wang S, Wang S, Wu J, Dong J, Wei J: An engineered oncolytic vaccinia virus encoding a single-chain variable fragment against TIGIT induces effective antitumor immunity and synergizes with PD-1 or LAG-3 blockade. J Immunother Cancer 2021, 9(12).最后,研究人员还在非人灵长类动物(恒河猴)中检测了YST-OVH疗法的神经毒性和安全性。最终的结果表明,YST-OVH对恒河猴无明显神经毒性,且耐受性良好。 总的来说,本研究构建了首个抗人源PD-1单链可变片段的溶瘤单纯疱疹病毒载体,且临床前研究显示,相比于单纯溶瘤病毒治疗,YST-OVH对肿瘤的抑制效果更好,且在非人灵长类动物中的良好安全性,使得该疗法具有十分强的临床转化潜力,期待该疗法的1期临床试验结果。   参考文献 1.Andtbacka RH, Kaufman HL, Collichio F, Amatruda T, Senzer N, Chesney J, Delman KA, Spitler LE, Puzanov I, Agarwala SS et al: Talimogene Laherparepvec Improves Durable Response Rate in Patients With Advanced Melanoma. J Clin Oncol 2015, 33(25):2780-2788. 2.Desjardins A, Gromeier M, Herndon JE, 2nd, Beaubier N, Bolognesi DP, Friedman AH, Friedman HS, McSherry F, Muscat AM, Nair S et al: Recurrent Glioblastoma Treated with Recombinant Poliovirus. 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Cancer Immunol Res 2020, 8(5):632-647. 6.Ju F, Luo Y, Lin C, Jia X, Xu Z, Tian R, Lin Y, Zhao M, Chang Y, Huang X et al: Oncolytic virus expressing PD-1 inhibitors activates a collaborative intratumoral immune response to control tumor and synergizes with CTLA-4 or TIM-3 blockade. J Immunother Cancer 2022, 10(6): e004762. 7.Fares J, Ahmed AU, Ulasov IV, Sonabend AM, Miska J, Lee-Chang C, Balyasnikova IV, Chandler JP, Portnow J, Tate MC et al: Neural stem cell delivery of an oncolytic adenovirus in newly diagnosed malignant glioma: a first-in-human, phase 1, dose-escalation trial. Lancet Oncol 2021, 22(8):1103-1114. 8.Ribas A, Dummer R, Puzanov I, VanderWalde A, Andtbacka RHI, Michielin O, Olszanski AJ, Malvehy J, Cebon J, Fernandez E et al: Oncolytic Virotherapy Promotes Intratumoral T Cell Infiltration and Improves Anti-PD-1 Immunotherapy. 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