新一代溶瘤病毒＋免疫检验点抗体原位协同增效的治疗策略！

文献题目：Intratumoral Delivery of a PD-1–Blocking scFv Encoded in Oncolytic HSV-1 Promotes Antitumor Immunity and Synergizes with TIGIT Blockade

中文题目：肿瘤内传递溶瘤性 HSV-1 编码的 PD-1 阻断 scFv 可促进抗肿瘤免疫并与 TIGIT 阻断疗法具有协同作用

杂志及影响因子：

研究意义:

恶性肿瘤已严重威胁人类健康和生命，现有的治疗手段远远未能满足临床需求。近年来，溶瘤病毒疗法是一种利用具有天然溶瘤活性或基因工程修饰的病毒对肿瘤细胞进行特异性杀伤，释放肿瘤相关抗原激活机体产生抗肿瘤免疫应答的免疫治疗方法，但其疗效很大程度受到肿瘤免疫抑制性微环境的限制。

本研究提出「溶瘤病毒+免疫检验点抗体」原位协同增效的治疗策略，成功构建出重组表达 PD-1 单链抗体的新一代溶瘤病毒，并通过大量的体内外实验证明该策略的抗肿瘤效应，为指导新型溶瘤病毒的升级改造和突破肿瘤免疫耐受提供了新的思路，也为将来应用于临床奠定了理论基础。

导读

在过去的几年里，癌症免疫治疗取得了巨大的成功，尽管如此，仍有很大一部分患者无法受益于免疫疗法。在许多对免疫治疗无效的肿瘤类型中，肿瘤微环境 （Tumor microenvironment, TME）缺乏肿瘤特异性免疫细胞浸润，缺乏新抗原表达和共刺激信号等均可限制肿瘤治疗的疗效。因此，逆转具有免疫抑制作用的 TME 是免疫疗法未来发展中最重要的挑战之一。

溶瘤病毒（Oncolytic viruses, OV） 可以选择性地在肿瘤细胞中复制，并在 TME 中引发病毒特异性或肿瘤特异性炎症反应，还可以诱导 T 细胞向肿瘤组织迁移并激活 T 细胞，最终促进免疫治疗效果。

虽然说溶瘤病毒治疗是一种很有前途的肿瘤治疗策略，但仍需要进一步的临床前研究以最大限度地提高其治疗效果。同时，溶瘤病毒治疗联合 CTLA-4、PD-1 等全身免疫检查点阻断疗法显示出显著的抗肿瘤效果，然而，这种疗法的成本是巨大的，同时对患者本身带来的毒性也是不容忽视的。

来自厦门大学国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心夏宁邵联合黄承浩在Cancer Immunology Research发表了题为 Intratumoral Delivery of a PD-1–Blocking scFv Encoded in Oncolytic HSV-1 Promotes Antitumor Immunity and Synergizes with TIGIT Blockade 的研究性文章，通过深入探究溶瘤病毒治疗过程中肿瘤微环境免疫特征，他们提出了「溶瘤病毒+免疫检验点抗体」原位协同增效的治疗策略，并成功构建出重组表达 PD-1 单链抗体的新一代溶瘤病毒（OVH-aMPD-1），通过溶瘤病毒在肿瘤内靶向递送免疫检验点抗体，使其不仅具有 PD-1 抗体逆转 T 细胞耗竭的优点，还能使溶瘤病毒疗法的效用最大化，实现了「双药合一，协同增效」的肿瘤免疫治疗效果。

图片来源：Cancer Immunol Res

主要研究内容

OVH 上调 PD-L1 在 TME 中的表达

为了描述肿瘤内溶瘤单纯疱疹病毒（Oncolytic herpes simplex virus, OVH） 治疗的免疫调节作用，他们借助 Hepa1-6 肝癌模型分析了治疗后肿瘤组织内的肿瘤浸润淋巴细胞（Tumor-Infiltrating Lymphocytes, TILs）。结果发现，肿瘤中的炎症反应增加，如 CD45+白细胞和 CD3+淋巴细胞浸润的增加，此外，CD4+和 CD8+T 细胞的绝对数量亦显著增加，还检测到多个部位和细胞中 PD-L1 的表达增加。

图片来源：Cancer Immunol Res

鉴于 OVH 治疗可上调 PD-L1 表达，那么肿瘤细胞上的 PD-L1 是否能直接减弱 OVH 诱导的免疫应答，从而恢复肿瘤细胞的快速生长？为了回答这一问题，他们使用了混合竞争试验：通过向 C57BL/6 小鼠注射相同数量稳定表达 mRuby3 的 Hepa1-6 野生型细胞和稳定表达 EGFP 的 Hepa1-6 PD-L1 敲除细胞的混合物。结果发现，PD-L1 敲除细胞在肿瘤中被选择性地减少，进一步表明 PD-L1 阻断可以增强溶瘤病毒治疗的疗效。

图片来源：Cancer Immunol Res

表达抗 PD-1 单链抗体的重组 OVH 的制备

为了直接在肿瘤内靶向 PD-1，他们设计了一个重组表达 PD-1 单链抗体的新一代溶瘤病毒（OVH-aMPD-1）。通过检测病毒基因和外源基因表达情况，对重组病毒进行了验证。进一步对 OVH-aMPD-1 进行体外鉴定发现，该病毒在人骨肉瘤细胞中的复制能力和细胞杀伤能力与亲本 OVH 株相当。

图片来源：Cancer Immunol Res

OVH-aMPD-1 可改善 DC 细胞的递呈及 T 淋巴细胞的激活

随后，他们探究了 OVH-aMPD-1 的吞噬作用，通过使用 DCs 进行体外吞噬实验，他们发现，当癌细胞预先被病毒感染时，DCs 对癌细胞的吞噬作用显著增加，且 OVH-aMPD-1 诱导的吞噬作用远强于 OVH。此外，通过将 Hepa1-6 细胞和 T 细胞共培养，他们发现与 OVH 处理的上清相比，OVH-aMPD-1 处理的上清显著增加了 CD4+和 CD8+T 细胞的百分比，上调了 ICOS 和 CD69 的表达和 CD8+T 细胞 IFN-g 的分泌。因此，上述的实验结果表明，OVH-aMPD-1 可改善 DC 细胞的递呈及 T 淋巴细胞的激活。

图片来源：Cancer Immunol Res

OVH-aMPD-1 可改善体内肿瘤控制和增强效应 T 细胞功能

为了进一步评估 OVH-aMPD-1 在体内的抗肿瘤潜力，他们使用了一个双侧 Hepa1-6 肿瘤的临床前小鼠肿瘤模型。结果发现，OVH 治疗组和 OVH-aMPD-1 治疗组双侧肿瘤生长均明显受到抑制，不过后者的效果会更好一些。

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此外，他们还比较了 OVH 联合抗 PD-1 阻滞剂与 OVH-aMPD-1 单药治疗的疗效，结果表明两组治疗效果无显著性差异，进一步支持 OVH-aMPD-1 可作为单一药物治疗肿瘤。

图片来源：Cancer Immunol Res

接下来，为了探索 OVH-aMPD-1 介导的肿瘤抑制的分子机制，研究人员分析了肿瘤内的炎症反应，他们在肿瘤中观察到适应性细胞 （包括 CD4+和 CD8+淋巴细胞） 的浸润增加，表明大量的免疫浸润细胞被招募到治疗后的肿瘤部位。

图片来源：Cancer Immunol Res

此外，与 OVH 治疗后肿瘤分离的 CD4+和 CD8+T 细胞相比，OVH-aMPD-1 治疗后肿瘤分离的 CD4+和 CD8+T 细胞明显表达更多的激活标志物，如 ICOS 和 CD69，提示 OVH-aMPD-1 能够增强效应 T 细胞功能。

图片来源：Cancer Immunol Res

OVH-aMPD-1 增强 TIGIT 阻断的疗效

另外，他们还评估了 TIGIT 阻断和病毒治疗联合的疗效。OVH-aMPD-1 联合抗 TIGIT 抗体可使病毒注射肿瘤及远处肿瘤消退，优于 OVH 联合 TIGIT 阻断疗法。这表明，OVH-aMPD-1 与 TIGIT 阻断疗法协同作用，可长期控制肿瘤侵袭性。

图片来源：Cancer Immunol Res

为了探讨 TIGIT 阻断疗法和 OVH-aMPD-1 病毒治疗联合抗肿瘤的免疫机制，他们使用 Hepa1-6-OVA 肿瘤模型，分析 CD8+T 淋巴细胞和肿瘤特异性 CD8+T 淋巴细胞在肿瘤和脾脏中的浸润情况。在 OV、TIGIT 阻断或联合治疗的肿瘤中，均观察到 CD8+T 淋巴细胞浸润增加，TIGIT 阻断疗法会整体上促进 CD8+淋巴细胞的浸润。同时，TIGIT 阻断疗法联合 OVH-aMPD-1 病毒治疗组小鼠瘤内 CD8+T 淋巴细胞浸润率明显高于联合 TIGIT 联合 OVH 治疗组小鼠。此外，与 TIGIT 阻断和 OVH 病毒治疗单药或联合治疗相比，TIGIT 阻断和 OVH-aMPD-1 病毒联合治疗显著增加了肿瘤特异性 CD8+T 淋巴细胞的积累。

图片来源：Cancer Immunol Res

结语

综上所述，基于细胞模型和动物模型开展的这些大量的实验结果表明，OVH-aMPD-1 病毒治疗是一种有效的抗肿瘤策略，能够实现 TME 重塑、改善 DCs 中抗原交叉提呈和诱导抗肿瘤 T 细胞免疫。为指导新型溶瘤病毒的升级改造和突破肿瘤免疫耐受提供了新的思路，为重组表达 PD-1 单链抗体的溶瘤病毒药物运用于肿瘤临床治疗奠定了坚实的理论基础。

文章链接：https://cancerimmunolres.aacrjournals.org/content/8/5/632

本文仅供医疗卫生等专业人士参考

策划：GoEun，梅浙

题图来源：站酷海洛PLUS

参考文献

1. Lin C, 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 May;8(5):632-647.

2. Sharma P, Hu-Lieskovan S, Wargo JA, Ribas A. Primary, adaptive, and acquired resistance to cancer immunotherapy. Cell 2017;168:707–23.

3. Kaufman HL, Kohlhapp FJ, Zloza A. Oncolytic viruses: a new class of immunotherapy drugs. Nat Rev Drug Discov 2015;14:642–62