溶瘤病毒聯(lián)合PD-1/PD-L1抑制劑的研究進(jìn)展

甘茲穎，唐 慧

(1.昆明理工大學(xué) 醫(yī)學(xué)院； 2.昆明理工大學(xué)附屬醫(yī)院 云南省消化內(nèi)鏡臨床醫(yī)學(xué)中心昆明市腫瘤分子與免疫防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 云南 昆明 650032)

在腫瘤微環(huán)境中，阻斷程序性死亡受體1(programmed cell death 1, PD-1)和程序性死亡受體-配體1(programmed cell death-Ligand 1, PD-L1)通路，使T細(xì)胞重新激活或擴(kuò)增，從而增強(qiáng)其對(duì)腫瘤細(xì)胞的免疫應(yīng)答，是目前較成功的腫瘤免疫治療經(jīng)典案例之一。這種免疫正?；煼軌蚧謴?fù)腫瘤微環(huán)境中由腫瘤所引發(fā)的免疫缺陷，矯正人體中缺陷的免疫機(jī)制，使機(jī)體免疫恢復(fù)至正常水平[1]。然而，這種免疫正?；委焹H對(duì)10%～30%的患者起效[2]，究其原因在于這10%～30%的患者，其腫瘤微環(huán)境中浸潤了大量的T細(xì)胞，并且腫瘤細(xì)胞本身表達(dá)較高水平的PD-L1。因此這種治療策略在很大程度上依賴于腫瘤微環(huán)境中是否浸潤有內(nèi)源性的T細(xì)胞，然而，大多數(shù)實(shí)體瘤的腫瘤微環(huán)境缺乏免疫T細(xì)胞[3-4]，根據(jù)患者腫瘤微環(huán)境中浸潤T細(xì)胞數(shù)量的不同，將腫瘤劃分為“熱腫瘤”與“冷腫瘤”[5-6]， 現(xiàn)階段，免疫治療的一大挑戰(zhàn)在于如何將免疫治療應(yīng)用于“冷腫瘤”。目前， 治療“冷腫瘤”的策略主要有放射治療、化學(xué)藥物治療、靶向療法、基于DNA修復(fù)、CAR-T細(xì)胞、溶瘤病毒、腫瘤疫苗或T細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)因子等療法[7]。其中，溶瘤病毒在聯(lián)合PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑抗腫瘤治療中獲得了喜人的進(jìn)展，是能夠重塑腫瘤微環(huán)境并增強(qiáng)PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑的研究熱點(diǎn)之一。

1 溶瘤病毒

溶瘤病毒(oncolytic viruses,OVs)是天然(如呼腸孤病毒、新城疫病毒等)或經(jīng)過遺傳修飾(如單純皰疹病毒、腺病毒、麻疹病毒以及牛痘病毒等)的可裂解腫瘤細(xì)胞的一類病毒，具有選擇性感染腫瘤細(xì)胞并在腫瘤細(xì)胞中復(fù)制擴(kuò)增、可釋放腫瘤相關(guān)抗原以及調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境等特點(diǎn)[8-9]，使得其在治療腫瘤中顯示極大的優(yōu)勢。目前，溶瘤病毒聯(lián)合PD-1/PD-L1抑制劑治療腫瘤主要有兩種方式，一種為PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合基因重組修飾以及天然弱毒性的溶瘤病毒，另一種則是攜帶PD-1/PD-L1抗體基因的基因重組溶瘤病毒，但無論是何種方式，溶瘤病毒都重塑了腫瘤的微環(huán)境，并極大地增強(qiáng)了PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑的治療效果。

1.1 溶瘤病毒聯(lián)合PD-1/PD-L1抑制劑

OVs能夠?qū)е履[瘤細(xì)胞的直接裂解，也能夠激活T細(xì)胞并促進(jìn)其向腫瘤部位浸潤，從而通過間接誘導(dǎo)全身抗腫瘤免疫效應(yīng)來發(fā)揮其抗腫瘤作用，但OVs單獨(dú)使用具有一定的局限性，如缺乏持久的免疫響應(yīng)，并可引起感染局部和T細(xì)胞上PD-L1與PD-1的異常高表達(dá)，最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的免疫耐受[10-11]，因此將溶瘤病毒與PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合使用，可解決腫瘤細(xì)胞的免疫耐受并實(shí)現(xiàn)溶瘤病毒與腫瘤免疫相關(guān)細(xì)胞的雙重抗癌功效。在對(duì)黑色素瘤患者的治療中[10]，研究者使用溶瘤病毒Talimogene laherparepvec (T-vec)對(duì)患者進(jìn)行局部注射以及靜脈注射PD-1抑制劑后，患者腫瘤部位中的PD-L1表達(dá)升高，腫瘤微環(huán)境中的CD8+T細(xì)胞也顯著性增加，溶瘤病毒聯(lián)合PD-1抑制劑治療改善了腫瘤微環(huán)境，對(duì)轉(zhuǎn)移性黑素瘤聯(lián)合治療的總有效率為62%，完全有效率為33%，且該聯(lián)合治療的應(yīng)答不依賴于腫瘤中CD8+T細(xì)胞浸潤。此外，在被認(rèn)為免疫原性較差或“冷”的黑色素瘤小鼠模型中[12]，新城疫病毒聯(lián)合放療與檢查點(diǎn)抑制劑(PD-1或CTLA4靶向單抗)聯(lián)合用藥較之單獨(dú)使用檢查點(diǎn)抑制劑治療組，其腫瘤完全消退率要好得多。在目前的研究中，溶瘤病毒聯(lián)合PD-1/PD-L1抑制劑在小鼠結(jié)腸癌、卵巢癌、肺癌模型以及高級(jí)四肢嚙齒等動(dòng)物模型中均取得很好的治療效果[11,13-14]，成功地逆轉(zhuǎn)了腫瘤的“冷”環(huán)境，這些基礎(chǔ)研究結(jié)果顯示出聯(lián)合用藥的安全性以及有效性，臨床研究多以溶瘤病毒聯(lián)合用藥為主，溶瘤病毒聯(lián)合其他藥物代表著其在腫瘤免疫治療中的發(fā)展趨勢[15-16]。

在溶瘤病毒聯(lián)合PD-1/PD-L1抑制劑的臨床試驗(yàn)中(表1)，黑色素瘤、乳腺癌以及腸道癌是目前進(jìn)行臨床試驗(yàn)最多的適應(yīng)證，其中，痘病毒、腺病毒、單純皰疹病毒以及呼腸孤病毒是聯(lián)合PD-1/PD-L1抑制劑最多的臨床試驗(yàn)病毒類型。其他病毒，如新城疫病毒、麻疹病毒以及馬拉巴病毒也在進(jìn)行臨床治療招募或者計(jì)劃中。目前，與溶瘤病毒聯(lián)合治療進(jìn)展最快的藥物是PD-1/PD-L1抑制劑[17]，兩者聯(lián)合治療可大幅提升癌響應(yīng)率[10]，且溶瘤病毒聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)抑制劑的聯(lián)合療法比單一療法更加有效且安全，使之成為目前腫瘤免疫治療領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

1.2 攜帶PD-1/PD-L1抗體基因的溶瘤病毒

抗PD-1/PD-L1療法可增強(qiáng)多種實(shí)體瘤的抗腫瘤免疫反應(yīng)，但在針對(duì)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma,GBM)的晚期臨床試驗(yàn)結(jié)果中，使用免疫檢查點(diǎn)抑制劑并未產(chǎn)生明顯的治療益處[18]，部分原因是抗腫瘤藥物不能通過血腦屏障，基于現(xiàn)有研究，突破血腦屏障的方法主要有將抗體包裝成納米藥物以及使溶瘤病毒攜帶抗體基因[19-21]，前者無疑加大了治療費(fèi)用以及其他不確定因素，而后者則是一項(xiàng)成熟的重組溶瘤病毒構(gòu)建方式，因此，對(duì)于克服血腦屏障，構(gòu)建包含抗體基因的溶瘤病毒無疑是一種很好的辦法。

在一項(xiàng)研究中[20]，研究人員設(shè)計(jì)了一種基于1型單純皰疹病毒(herpes simplex virus type 1, HSV-1)的新型溶瘤病毒(NG34scFvPD-1)，這種病毒能夠表達(dá)針對(duì)PD-1蛋白分子的單鏈片段可變抗體(scFvPD-1)，在體外，研究人員成功地利用NG34scFvPD-1感染小鼠和人GBM細(xì)胞，并使之表達(dá)scFvPD-1。在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，接受NG34scFvPD-1的GBM小鼠的中位生存期顯著性地延長，NG34scFvPD-1可在小鼠體內(nèi)產(chǎn)生持久的免疫應(yīng)答，使小鼠生存延長，并誘導(dǎo)產(chǎn)生抗腫瘤記憶反應(yīng)。但在這項(xiàng)研究中也同時(shí)顯示出這種工程化溶瘤病毒的scFvPD-1表達(dá)時(shí)間短以及復(fù)制效率低下的弊端，因此，需進(jìn)一步構(gòu)建穩(wěn)定表達(dá)PD-1抗體的溶瘤病毒，提高病毒在GBM中的抗腫瘤能力。

表1 溶瘤病毒聯(lián)合PD-1/PD-L1抗體藥物臨床試驗(yàn)匯總Table 1 Summary of clinical trials of oncolytic virus combined with PD-1/PD-L1 drugs

數(shù)據(jù)來源于NIH臨床試驗(yàn)政府網(wǎng)(https://ClinicalTrials.gov)以及藥物臨床試驗(yàn)登記與信息公示平臺(tái)(http://www.chinadrugtrials.org.cn)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)于2021年1月28日截止.

在一項(xiàng)臨床前研究報(bào)告中[21]，研究者構(gòu)建了一種能夠穩(wěn)定表達(dá)PD-1抗體的新型溶瘤皰疹病毒，并在插入編碼PD-1抗體基因后顯著性地增強(qiáng)了該病毒的溶瘤活性，在該研究中，IL-12基因同時(shí)被插入病毒基因組中，這種病毒能分泌IL-12以及PD-1抗體并使之在瘤內(nèi)大量產(chǎn)生并累積，產(chǎn)生持久的抗腫瘤反應(yīng)，并且，該病毒在多種腫瘤中起到治療療效。溶瘤病毒選擇性靶向感染并裂解腫瘤細(xì)胞，編碼表達(dá)的IL-12能夠刺激免疫因子產(chǎn)生，而PD-1抗體則阻斷PD-1與PD-L1之間的相互作用，這些都可極大地增強(qiáng)腫瘤免疫相關(guān)細(xì)胞對(duì)腫瘤的殺傷作用。

此類溶瘤病毒能夠在腫瘤部位感染腫瘤細(xì)胞，并在腫瘤細(xì)胞內(nèi)表達(dá)免疫檢查點(diǎn)抗體，可激活并協(xié)助免疫細(xì)胞殺傷腫瘤，使得這種攜帶PD-1/PD-L1抗體基因的溶瘤病毒有望成為治療GBM的新策略，也有望為其他難治性腫瘤提供新選擇。

2 展望

在腫瘤免疫治療中，雖然阻斷PD-1/PD-L1間的相互作用能夠恢復(fù)機(jī)體的免疫水平，但PD-1/PD-L1的表達(dá)受多種因素影響，即使在同一種腫瘤類型中，其表達(dá)水平也存在較大的異質(zhì)性，在部分患者中，使用PD-1/PD-L1抑制劑后并不能獲得預(yù)期收益，其有限的治療效果嚴(yán)重的限制了該類藥物的臨床應(yīng)用。

據(jù)報(bào)道，在新冠疫情期間，一例患了惡性淋巴瘤腫瘤患者在感染了新冠病毒后，其腫瘤幾乎消失了，其可能的原因是新冠病毒刺激了患者本身的固有免疫，使免疫細(xì)胞在對(duì)抗病毒的期間，對(duì)“非我”的腫瘤細(xì)胞也一并被識(shí)別清除，除此以外，溶瘤病毒在難治性腫瘤中的成功治療，都提示著溶瘤病毒在治療腫瘤方面的獨(dú)特優(yōu)勢,即能夠重塑腫瘤微環(huán)境，促進(jìn)免疫細(xì)胞浸潤至腫瘤微環(huán)境，極大地提高了癌的治療效果，將溶瘤病毒與PD-1/PD-L1等免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合進(jìn)行腫瘤治療，有望通過對(duì)腫瘤患者固有免疫和獲得性免疫的共激活，達(dá)到協(xié)同作用的效果,從而提高聯(lián)合療法的抗腫瘤療效。溶瘤病毒與免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合療法代表著腫瘤免疫治療今后的發(fā)展趨勢。

目前，限制著溶瘤病毒的治療效果除了單藥總體療效有限，另一限制是給藥方式局限于瘤內(nèi)注射，大量的研究證明了聯(lián)合用藥的安全以及有效性，所以，未來研究需解決溶瘤病毒靜脈注射的難關(guān)，使用攜帶了抗體基因或聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)抑制劑的溶瘤病毒，使發(fā)生了腫瘤轉(zhuǎn)移的患者也能夠受益于溶瘤病毒治療。