PD-1/PD-L1抗體等免疫檢查點抑制劑（ICB）大獲成功，使科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的注意力重新回到如何利用免疫系統(tǒng)來消滅癌細(xì)胞這一問題上。

       ICB通過靶向受體或配體檢查點蛋白（如PD-1/PD-L1、CTLA-4）阻斷免疫抑制腫瘤信號，恢復(fù)抗腫瘤免疫應(yīng)答。大量試驗表明，與多種實體瘤的標(biāo)準(zhǔn)療法相比，不管是單獨用藥，還是聯(lián)合用藥，ICB抗體都被證明在客觀緩解率和生存期方面有顯著提高。然而，不可忽視的是，大部分患者并不響應(yīng)ICB。此外，目前ICB治療時控制成功的免疫介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞消除的因素尚不完全清楚，且科學(xué)家們?nèi)栽诶^續(xù)研究能夠預(yù)測腫瘤響應(yīng)ICB的明確生物標(biāo)志物。

       不過，有證據(jù)表明，ICB在腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(TILs)水平高、突變負(fù)擔(dān)高以及PD-L1表達(dá)增加的腫瘤中，益處，也就是抗癌作用最強。這些響應(yīng)性腫瘤被稱為免疫學(xué)上的“熱腫瘤”；與之相對的是缺乏響應(yīng)的“冷腫瘤”。研究顯示，這些“冷腫瘤”無法被ICB治療主要歸因于缺乏腫瘤相關(guān)抗原（TAAs）表達(dá)和/或呈遞、TILs密度低、抑制性免疫細(xì)胞亞群（如中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞、髓源性抑制細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞）浸潤，以及免疫抑制物質(zhì)（如IL-10、indoleamine-2,3-dioxygenase、CD73、PD-L1和prostaglandin E2）表達(dá)。

       盡管新出現(xiàn)的數(shù)據(jù)拓寬了我們對腫瘤生物學(xué)以及ICB誘導(dǎo)的抗腫瘤免疫反應(yīng)的理解，但旨在恢復(fù)T細(xì)胞抗癌功能的第二代免疫調(diào)節(jié)劑（immune-modifying agents）并沒有提供基于臨床前研究所預(yù)期的可重復(fù)的持久臨床益處。這些第二代免疫調(diào)節(jié)劑包括靶向腫瘤壞死因子受體家族成員（如OX40、4-1BB、GITR）的激動劑抗體，以及靶向腫瘤微環(huán)境（TME）中免疫抑制通路（如indoleamine-2,3-dioxygenase、arginase 1）的化合物。

       基于這些現(xiàn)狀，業(yè)界開始尋找解決ICB耐藥性的下一代治療方案，目標(biāo)是創(chuàng)造免疫學(xué)上的“熱腫瘤”。其中，溶瘤病毒（Oncolytic viruses，一類能夠優(yōu)先感染和殺死癌細(xì)胞的病毒）代表了用于增強患者和某些腫瘤類型對ICB響應(yīng)的一種理想治療途徑，因為這類病毒具有自我復(fù)制的能力，且可通過多種機制介導(dǎo)抗腫瘤活性。盡管關(guān)于溶瘤病毒如何與ICB最有效地結(jié)合仍有很多需要了解，但它們能夠被用于促進(jìn)淋巴細(xì)胞招募，誘導(dǎo)PD-1/PD-L1表達(dá)以增加腫瘤對ICB的反應(yīng)及逆轉(zhuǎn)耐藥性；此外，它們還可被用于改變抗腫瘤免疫反應(yīng)的其它組成。

       不斷積累的研究表明，溶瘤病毒的作用機制包括直接裂解腫瘤、調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境、募集TIL、啟動CD8+T細(xì)胞和先天免疫細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)，以及調(diào)節(jié)血管(如抑制腫瘤血管生成)。溶瘤病毒還能夠促進(jìn)免疫原性細(xì)胞死亡，這會進(jìn)一步導(dǎo)致危險相關(guān)分子模式的釋放，從而吸引先天免疫細(xì)胞（尤其是樹突狀細(xì)胞）到腫瘤中，并導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境中腫瘤特異性T細(xì)胞的招募和成熟。

       溶瘤病毒選擇性感染和殺傷腫瘤細(xì)胞可自然發(fā)生，如，通過增強腫瘤細(xì)胞對抗病毒/抗菌信號通路（如，由細(xì)胞核酸傳感器cGAS- STING、RIG-I、MDA5和Toll樣受體介導(dǎo)的信號通路）的敏感性。此外，通過直接基因改造溶瘤病毒以去除在正常細(xì)胞中復(fù)制所需要的基因（這些基因并不是病毒在腫瘤細(xì)胞中復(fù)制所需的）也可限制其宿主范圍，從而選擇性靶向腫瘤。

       不過，盡管一系列武裝和非武裝（armed and non-armed）溶瘤病毒的這種選擇性靶向腫瘤的特性已被驗證，但不管在臨床前，還是在臨床上，這些病毒單獨用藥時的療效始終有限。

       到目前為止，僅一種溶瘤病毒在美國和歐洲同時被批準(zhǔn)上市，即，安進(jìn)公司用于治療晚期黑色素瘤的T-VEC。T-VEC是一種基于單純皰疹病毒1型（HSV-1）的溶瘤病毒，被改造優(yōu)先靶向腫瘤細(xì)胞。這種特異性是通過刪除編碼ICP34.5的基因RL1，ICP34.5的缺失可阻止病毒在正常細(xì)胞中復(fù)制。同時，開發(fā)者們還通過使病毒表達(dá)人類粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）來刺激或增強抗腫瘤免疫反應(yīng)。

       將病毒學(xué)、癌癥生物學(xué)和免疫學(xué)交叉起來的T-VEC的上市顯著推動了這類溶瘤病毒的發(fā)展。大量研究顯示，利用能夠增強溶瘤病毒免疫介導(dǎo)活性或使它們誘導(dǎo)新型免疫調(diào)節(jié)模式到腫瘤微環(huán)境中的轉(zhuǎn)基因武裝它們，有望大大增強腫瘤對ICB的響應(yīng)，尤其是免疫學(xué)上的“冷腫瘤”。溶瘤病毒有限的**以及它們可調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境的能力為其與其它具有互補作用機制的抗癌療法聯(lián)合提供了誘人的機會。

       7月10日，發(fā)表在Nature Reviews Drug Discovery上的一篇綜述中，來自英國癌癥研究所和阿斯利康腫瘤研發(fā)部的5位科學(xué)家討論了溶瘤病毒療法的發(fā)展，旨在優(yōu)化這類療法創(chuàng)造“熱腫瘤”的能力，以及指導(dǎo)未來的聯(lián)合治療。

       一、病毒選擇

       由于大多數(shù)溶瘤病毒作為單藥缺乏持久的響應(yīng)，目前業(yè)界的研究重心集中在提高溶瘤病毒的抗腫瘤療效。選擇一款溶瘤病毒及它的聯(lián)合搭檔需要考慮許多因素(圖1)。

圖1 | 溶瘤病毒作為腫瘤免疫工具箱的一部分

       溶瘤病毒的基因組可由單鏈或雙鏈RNA或DNA組成，具有不同的結(jié)構(gòu)、基因組織、表達(dá)策略以及復(fù)制機制(表1)。此外，病毒家族可能在它們的裂解能力、誘導(dǎo)先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)的能力以及包裝轉(zhuǎn)基因的能力方面存在差異。雖然許多溶瘤病毒被基因改造具有腫瘤特異性，但也有一些未經(jīng)修飾的溶瘤病毒已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗，如呼腸孤病毒（reovirus）、柯薩奇病毒A21 和HF10（表2）。

表1 | 溶瘤病毒家族及其特征

       另一方面，雖然腫瘤細(xì)胞的基因和蛋白表達(dá)譜可能提供一定程度的固有溶瘤選擇性，但許多方法已被用來進(jìn)一步提高溶瘤病毒的腫瘤特異性。

       大多數(shù)病毒能夠被設(shè)計成編碼外源基因。然而，RNA病毒通常具有更小的基因組和更有限的包裝能力，DNA病毒（如HSV和牛痘病毒）通常有更大的基因組，在不削弱病毒復(fù)制的情況下更容易操作，并可容納更大的轉(zhuǎn)基因或多基因。此外，得益于高保真DNA聚合酶，DNA病毒可能具有更好的基因組完整性，并可能代表了更穩(wěn)定的藥物產(chǎn)品。

表2 | 溶瘤病毒作為單藥的關(guān)鍵研究

       二、作用機制

       雖然一些研究已經(jīng)證實，溶瘤病毒能夠通過直接的腫瘤裂解以及間接誘導(dǎo)全身抗腫瘤免疫來發(fā)揮其抗腫瘤作用，但每種作用對整體療效的相對重要性目前仍不清楚。通過對大量野生型以及基因工程病毒的研究，安全有效的溶瘤病毒越來越多；這些病毒表現(xiàn)出了不同的腫瘤傾向、裂解能力、誘導(dǎo)先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)的能力，以及包裝能力。

       除了腫瘤選擇性，基因工程改造溶瘤病毒的另一個重要考慮是在裂解潛能和刺激抗腫瘤適應(yīng)性免疫反應(yīng)的能力之間找到平衡，以確保腫瘤在產(chǎn)生用于創(chuàng)造更合適的腫瘤微環(huán)境的免疫調(diào)節(jié)分子前不被裂解。

       在決定用轉(zhuǎn)基因武裝溶瘤病毒或?qū)⑷芰霾《九c其它療法聯(lián)合前，除了需要理解病毒固有的裂解能力以及免疫調(diào)節(jié)能力，需要考慮的其它因素還很多，包括作用部位、治療所需時間以及成本。對原發(fā)腫瘤樣本的進(jìn)一步分析將提供對腫瘤微環(huán)境內(nèi)基線免疫浸潤的深入理解，且可能在未來用于指導(dǎo)特定溶瘤病毒的武裝策略或合理的聯(lián)合治療（圖2）。

圖2 | 設(shè)計局部與系統(tǒng)聯(lián)合策略，以增強溶瘤病毒的活性

       三、聯(lián)合策略

       臨床上進(jìn)展最快的溶瘤病毒聯(lián)合治療方案是與PD-1/PD-L1抗體的聯(lián)合(表3)，初步數(shù)據(jù)顯示前景可觀。溶瘤病毒+CTLA-4抗體、TIM3抗體或LAG3抗體的聯(lián)合方案也在被評估中。此外，用多種細(xì)胞因子武裝的溶瘤病毒也被用于與CAR-T細(xì)胞療法聯(lián)合；在異種移植瘤模型中，這種聯(lián)合策略增強了抗腫瘤活性。

表3 | 溶瘤病毒聯(lián)合ICB的臨床試驗

       四、武裝策略

       為了驅(qū)動強有力的適應(yīng)性免疫反應(yīng)，使溶瘤病毒表達(dá)雙特異性T細(xì)胞銜接分子（CD3和TAA）是一種可嘗試的武裝方法。有研究證實[5-6]，這類溶瘤病毒在原發(fā)性體外患者樣本和體內(nèi)異種移植模型中顯示出了溶瘤作用，以及通過招募和激活細(xì)胞**T細(xì)胞而導(dǎo)致的免疫介導(dǎo)的抗腫瘤作用。

       五、克服體內(nèi)響應(yīng)障礙

圖3 | 克服體內(nèi)響應(yīng)障礙

       除了用以提高靶向性和療效的武裝和聯(lián)合策略，一些其它方法也可以用于克服溶瘤病毒的體內(nèi)響應(yīng)障礙（圖3）?？馆d體抗體（antivector antibodies）的存在阻礙了許多溶瘤病毒的全身給藥，為了解決這一難題，一些科學(xué)家提出了使用細(xì)胞載體讓溶瘤病毒“搭便車”的策略，這些細(xì)胞具有荷瘤組織趨向性，而溶瘤病毒可以藏在其中。舉例來說，臨床研究表明，外周血單核細(xì)胞可作為溶瘤病毒的載體。

       六、遞送途徑

       溶瘤病毒的有效性依賴于用足夠數(shù)量的病毒感染目標(biāo)腫瘤細(xì)胞，使其裂解并將溶瘤病毒擴散到鄰近的腫瘤細(xì)胞。溶瘤病毒的劑量-反應(yīng)關(guān)系很難預(yù)測，部分是因為其具有自我復(fù)制能力。雖然迄今為止大多數(shù)研究采用局部給藥（瘤內(nèi)、腹腔內(nèi)或顱內(nèi)）（表4），但溶瘤病毒的多種遞送方法正在被研究。最終，對晚期轉(zhuǎn)移性疾病的有效治療可能需要系統(tǒng)性給藥。

表4 | 溶瘤病毒已有和正在發(fā)展的遞送方法

       1、瘤內(nèi)遞送

       瘤內(nèi)遞送是目前最常見的溶瘤病毒給藥途徑，最明顯的優(yōu)點是有利于病毒直接進(jìn)入腫瘤，從而避開了系統(tǒng)的稀釋、抗載體免疫力的攻擊以及被扣押在脫靶位置，降低了在非目標(biāo)細(xì)胞中復(fù)制的風(fēng)險。值得一提的是，有研究證實[7]，盡管基于這種遞送策略的溶瘤作用可能只發(fā)生在被注射了溶瘤病毒的腫瘤部位，但當(dāng)誘導(dǎo)出足夠的系統(tǒng)性免疫反應(yīng)時，抗腫瘤免疫響應(yīng)也可能發(fā)生在未被注射的病變區(qū)域。

       2、靜脈注射

       靜脈遞送是一種更簡單、更受腫瘤醫(yī)師歡迎的給藥途徑，因為這種給藥方式可以使藥物進(jìn)入多個轉(zhuǎn)移部位，而且符合許多腫瘤療法給藥的標(biāo)準(zhǔn)實踐。此外，靜脈輸注溶瘤病毒具有極大的方便和安全效益。然而，一些研究顯示，目前，溶瘤病毒靜脈注射還未取得成功，因為受被稀釋、被中和抗體快速清除、停留在非目標(biāo)器官和/或病毒無法通過腫瘤血管滲出等因素的影響，靜脈注射需要更多的病毒顆粒。

       3、腹腔內(nèi)遞送

       腹腔內(nèi)遞送能夠使病毒定位到更大的腔室。盡管與靜脈給藥類似，腹腔內(nèi)給藥路徑也可能會導(dǎo)致溶瘤病毒分布不良，以及病毒被快速清除，但已有的一項研究顯示[8]，腹腔內(nèi)遞送比靜脈治療更能限制病毒的系統(tǒng)性生物分布，導(dǎo)致了顯著更長的總生存期。

       4、其它遞送途徑

       遞送溶瘤病毒的其它途徑還包括孤立肢體灌注、顱內(nèi)遞送、氣溶膠遞送（Aerosoldelivery）、成骨遞送、動脈內(nèi)灌注、門靜脈遞送、超聲空化（圖3）等。

       七、療效評估

       生物標(biāo)志物（病毒DNA或蛋白質(zhì)等）或成像技術(shù)有望被用于評估溶瘤病毒的療效，提供溶瘤病毒是否導(dǎo)致目標(biāo)腫瘤位置的相關(guān)信息、腫瘤被殺傷的情況，以及溶瘤病毒是否調(diào)節(jié)了腫瘤微環(huán)境（“冷”腫瘤是否變成了“熱”腫瘤）。

圖4 | 評估藥物動力學(xué)活性的潛在生物標(biāo)志物

       八、總結(jié)

       到目前為止，溶瘤病毒的發(fā)展已有一百多年，從直接使用野生病毒進(jìn)行研究，到選擇性地改造野生病毒的基因組，使之特異性地在腫瘤內(nèi)復(fù)制；再到讓溶瘤病毒攜帶各種外源性基因以增強其療效，這類療法取得了可觀的進(jìn)步。

       近幾年，T-VEC的成功上市以及ICB療法在大部分患者中耐藥性的存在將溶瘤病毒的發(fā)展推向了新的“高潮”。科學(xué)家們越來越認(rèn)識到，溶瘤病毒具有獨特的免疫調(diào)節(jié)作用，有望增強ICB的治療潛能。目前，有多項試驗在評估溶瘤病毒+ICB的聯(lián)合策略。究竟溶瘤病毒能否真的為癌癥免疫療法“添把火”，期待進(jìn)一步數(shù)據(jù)的驗證。