《Nature:1期临床试验表明基于新型溶瘤病毒的基因疗法有望安全有效地治疗胶质母细胞瘤》

  • 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:2023-10-20
  • 胶质母细胞瘤(glioblastoma, GBM)是一种侵袭性脑癌,具有众所周知的治疗抵抗性,复发性GBM患者的生存期不到 10 个月。免疫疗法能调动人体的免疫防御系统对抗癌症,但对 GBM 却无效,部分原因在于人体免疫系统的攻击在很大程度上无法穿透肿瘤周围的环境。

    为了将这种免疫抑制环境转变为适合免疫反应的环境,来自美国布莱根妇女医院的研究人员在一项新的临床研究中设计了一种称为CAN-3110的新型溶瘤病毒(oncolytic virus),它可以感染癌细胞并激发抗肿瘤免疫反应。他们发现基于这种新型溶瘤病毒的基因疗法对高级别胶质瘤患者具有安全性和初步疗效,并且延长了免疫上“熟悉”这种溶瘤病毒的复发性GBM患者亚群的生存期。相关研究结果于2023年10月18日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Targeting myeloid chemotaxis to reverse prostate cancer therapy resistance”。

    论文通讯作者、布莱根妇女医院神经外科系主任E.Antonio Chiocca博士说,“GBM具有侵袭性,部分原因是肿瘤周围存在免疫抑制因子,这些因子阻止免疫系统进入肿瘤并对其进行攻击,从而使肿瘤得以生长。这项新研究表明,通过我们设计的一种溶瘤病毒,我们可以将这片‘免疫沙漠(immune desert)’重塑为一个促炎性的环境。”

    这项I期首次在人体中开展的临床试验测试了一种名为CAN-3110的溶瘤病毒的安全性,这种溶瘤病毒由布莱根妇女医院的研究人员设计并进行了临床前测试,在这项临床试验进行过程中授权给了Candel Therapeutics公司。

    这种攻击癌症的溶瘤病毒是一种溶瘤性单纯疱疹病毒(oncolytic herpes simplex virus, oHSV),与一种获准用于治疗转移性黑色素瘤的疗法中使用的病毒类型相同。与其他临床上使用的 oHSV 不同的是,CAN-3110包含 ICP34.5 基因,而目前临床上使用的oHSV 通常不包含 这个基因,因为在未经修饰的单纯疱疹病毒(HSV)中,它会引起人类疾病。

    不过,这些作者推测这个基因可能是触发攻击肿瘤所需的强效促炎反应所必需的。因此,他们设计了一种含有 ICP34.5 基因的 oHSV1(溶瘤性1型单纯疱疹病毒) 版本,不过,这种oHSV1 版本也经过基因“编程”,不会攻击健康的脑细胞。

    总体来说,这项临床试验证明了 CAN-3110 在 41 名高级别胶质瘤患者(包括 32 名复发性 GBM 患者)中的安全性。最严重的不良反应是两名参与者出现癫痫发作。值得注意的是,已有 HSV1 病毒抗体的 GBM 患者(66%)的中位总生存期为 14.2 个月。

    在已有HSV1抗体的患者中,这些作者观察到了肿瘤微环境中与免疫激活相关的几种变化的标志物。他们猜测HSV1 抗体的存在导致了对CAN-3110的快速免疫反应,从而将更多的免疫细胞带到了肿瘤,并增加了肿瘤微环境中的炎症水平。

    这些作者还观察到在CAN-3110 治疗后,T 细胞的多样性有所增加,这表明这种溶瘤病毒诱导了广泛的免疫反应,也许是通过消灭肿瘤细胞导致癌症抗原的释放。他们还发现治疗后的这些免疫学变化与生存率的提高有关。

    展望未来,这些作者计划完成前瞻性研究,进一步探究这种溶瘤病毒对HSV1抗体阳性和阴性患者的疗效。在证实了这种溶瘤病毒一次注射的安全性后,他们正着手测试四个月内最多注射六次的安全性和有效性,这就像多轮疫苗接种一样,可能会提高疗法的有效性。

    Chiocca说,“几乎没有一种治疗GBM的免疫疗法能够增加对这些肿瘤的免疫浸润,但这项研究中的CAN-3110却能激起非常活跃的免疫反应,引起杀伤肿瘤的T细胞浸润。这对GBM来说通常很难做到,所以我们的发现令人兴奋,让我们对下一步的研究充满希望。”

    参考资料:

    1. Alexander L. Ling et al. Clinical trial links oncolytic immunoactivation to survival in glioblastoma. Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06623-2.

    2. Researchers Design Gene Therapy That Can Effectively Target Glioblastoma
    https://www.brighamandwomens.org/about-bwh/newsroom/press-releases-detail?id=4552

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/7b70e96805cd.html
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    • 2023年10月18日,美国布列根和妇女医院E. Antonio Chiocca 团队的研究人员在Nature上发表题为Clinical trial links oncolytic immunoactivation to survival in glioblastoma的文章。该研究报告了首次在人体进行的溶瘤病毒治疗复发性高级别脑胶质瘤(recurrent High-grade glioma, rHGG)的临床Ⅰ期结果。试验一共对41名患者进行了溶瘤疱疹病毒(oHSV)CAN-3110治疗。 在安全性方面,尽管存在HSV-1 ICP34.5神经毒力基因,但没有证据显示剂量限制性毒性或病毒性脑膜炎/脑炎。重要的是,事先存在的HSV-1血清阳性与CAN-3110治疗后改善的生存强烈相关,其疗效较血清阴性患者更佳。配对的治疗前后肿瘤样本分析显示,CAN-3110可显著增加CD4+和CD8+肿瘤浸润淋巴细胞。TIL的增加程度与HSV-1血清阳性患者的延长生存期相关,而与HSV-1血清阴性患者无关。治疗中检测到注射后CAN-3110抗原在肿瘤内持续存在长达2年。 肿瘤和外周血T细胞分析显示,CAN-3110治疗后T细胞含量、多样性和克隆性(clonality)的变化与延长生存期相关,在HSV-1血清阳性患者中尤为明显。外周血中有两个共同T细胞克隆的显著扩增/收缩与生存期相关。肿瘤和外周血中的一致性克隆性扩张特征是长期生存者的标志。肿瘤转录组学仅在HSV-1血清阳性患者中检测到了多个与延长生存相关的免疫激活特征。这些特征即使在治疗过程中没有检测到的CAN-3110抗原的情况下也是显著的,说明病毒治疗诱导了持久的抗肿瘤免疫微环境。总之,CAN-3110的一次性肿瘤内注射增加了TIL、改变了T细胞库、并诱导了与HSV-1血清阳性患者生存延长相关的免疫激活特征。这些结果支持溶瘤病毒疗法的潜力。 本文内容转载自“ immunity速读”微信公众号。 原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/WHrI8ejnKibDQRSzgSalYA
  • 《南加州大学的研究人员利用人工智能开创了一种治疗胶质母细胞瘤的潜在新免疫疗法》

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    • 编译者:isticzz2022
    • 发布时间:2024-08-01
    •        南加州大学诺里斯综合癌症中心的一组研究人员建立了一个机器学习系统,以识别可以将大脑癌症细胞转化为功能免疫细胞的基因,并在小鼠模型中成功测试了该方法。        在一项关于胶质母细胞瘤的创新性新研究中,科学家使用人工智能(AI)对癌症细胞进行重新编程,将其转化为树突细胞(DC),树突细胞可以识别癌症细胞并指导其他免疫细胞杀死它们。胶质母细胞瘤是癌症最常见的脑癌,也是最致命的,只有不到10%的患者在确诊后存活五年。虽然免疫疗法等新方法彻底改变了其他癌症的治疗方法,但它们对胶质母细胞瘤患者几乎没有什么作用。这在一定程度上是因为这些难以触及的脑肿瘤隐藏在血脑屏障后面,免疫细胞很难到达并消除它们。但一项由美国国立卫生研究院部分支持、南加州大学凯克医学院领导的新研究利用人工智能来探索哪些基因控制细胞的命运——例如,细胞发育成心脏细胞、肺细胞还是癌症细胞。研究人员确定了可以重新编程胶质母细胞瘤细胞的基因,将其转化为肿瘤内的免疫细胞,从而有效地靶向其亲属癌症细胞进行破坏。       在胶质母细胞瘤的小鼠模型中,该方法将存活率提高了75%。研究结果刚刚发表在美国癌症研究协会的《癌症免疫学研究》杂志上。“这项突破性的研究利用人工智能的力量将胶质母细胞瘤细胞转化为免疫激活细胞,标志着癌症免疫疗法的重大进步,”该研究的主要作者David Tran,医学博士,博士说,他是Keck医学院神经外科和神经学副教授兼神经遗传学系主任。“通过使癌症自身的细胞对抗它,我们为更有效的治疗铺平了道路,并为与这种癌症和许多其他侵袭性癌症作斗争的患者带来了新的希望。”       除了在动物模型中的工作外,研究人员还使用人工智能鉴定了一组可以将人类胶质母细胞瘤细胞转化为免疫细胞的基因。未来,科学家们可以通过将这种遗传物质嵌入无害的病毒(一种被称为病毒载体的工具)中,将其传递给胶质母细胞瘤患者。Tran说:“强迫一个拥有20000个基因的细胞变成其他细胞是非常复杂的。使用传统的分子方法,这几乎是不可能的。”Tran也是南加州大学诺里斯综合癌症中心南加州大学脑肿瘤中心的联合主任。“人工智能正在帮助我们回答一些关键问题,并为我们提供了一种强大的方法来学习如何操纵细胞的命运。” 控制细胞的命运        DC在激活免疫反应中发挥着核心作用:它们对抗原(如癌症细胞)进行采样,并将其呈现给其他免疫细胞,包括T细胞大军,有效地引发全面攻击。        有证据表明,树突状细胞可以对抗胶质母细胞瘤,但科学家们还没有找到一种可靠的方法让它们穿过血脑屏障,进入肿瘤的恶劣环境。通过对已经位于肿瘤内的癌症细胞进行重新编程,Tran和他的团队绕过了这一重大挑战。 在操纵细胞命运时,一个重要的考虑因素是特异性。例如,将健康的脑细胞转化为DC可以缩小脑瘤,但会导致健康问题。Tran说:“我们不想给病人一些可以将各种细胞转化为树突状细胞的东西。”他和他的团队开发的机器学习系统能够查询数万个基因和数百万个基因间的连接,并识别出那些可以特异性靶向胶质母细胞瘤细胞的基因,并将其重新编程为类似DC的基因。这种人工智能驱动的方法与之前的研究不同,之前的研究使用所谓的经验方法来手动识别控制细胞命运的基因。“人工智能的高计算能力确实帮助我们加速了发现过程,”Tran说。与其他免疫疗法一起使用,重编程胶质母细胞瘤细胞显著增强了胶质母细胞癌小鼠模型的免疫反应和存活率。当与免疫检查点疗法结合使用时,新方法将生存率提高了75%。当与经典的DC疫苗结合使用时,新方法使存活率提高了一倍。(单独使用时,无论是免疫检查点疗法还是DC疫苗都不会增加胶质母细胞瘤患者的生存机会。) 迈向临床试验        除了在小鼠身上进行概念验证研究外,研究人员还利用他们的人工智能系统鉴定了一组人类基因,这些基因可以将人类胶质母细胞瘤细胞转化为类似DC的细胞。接下来,他们计划对该列表进行微调,将遗传物质包装到病毒载体中,并在动物模型中开始第一轮安全性和有效性测试。Tran说:“我们希望扩大搜索范围,在我们进行患者测试的过程中,使用人工智能帮助我们找到最佳的组合。”        如果这种方法被认为是安全有效的——这意味着它改善了胶质母细胞瘤模型的结果,并且不会引起意想不到的副作用——Tran和他的团队将在几年内申请批准开始在患者身上进行临床试验。接下来,他们还希望利用他们的人工智能模型来寻找能够重新编程其他类型癌症细胞表现为DC的基因。 关于这项研究        除了Tran,该研究的其他作者还有来自南加州大学凯克医学院神经外科和神经内科神经肿瘤科以及南加州大学脑瘤中心的Tianyi Liu、Son B.Le和Dongjiang Chen;来自佛罗里达州盖恩斯维尔佛罗里达大学医学院的Dan Jin、Mathew Sebastian、Alberto Riva和Ruixuan Liu。这项工作得到了美国国立卫生研究院癌症研究所[R42CA22875、R01CA238387、P30CA014089和F30CA232641]和佛罗里达州卫生部Bankhead Coley研究计划[6BC04]的支持。 披露:根据本手稿中的数据,Tran和Le是两项专利申请[62/952725和62/586655]的发明人。