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病毒基因-免疫疗法治疗神经胶质瘤

编辑:INC|发布时间:2021-11-09 15:56
病毒可以通过病原通路和模式识别受体唤起机体的免疫应答反应,同时还可以激活巨噬细胞以增强机体主动免疫能力,因此病毒基因-免疫疗法(viro-immunotherapy)具有相对较好的生物学活...

  病毒可以通过病原通路和模式识别受体唤起机体的免疫应答反应,同时还可以激活巨噬细胞以增强机体主动免疫能力,因此病毒基因-免疫疗法(viro-immunotherapy)具有相对较好的生物学活性和安全性。有研究显示,溶瘤腺病毒Delta-24-RGD(DNX-2401)、脊髓灰质炎-鼻病毒PVS-RIPO、减毒腺病毒VB-111、单纯疱疹病毒(HSV)及其亚型均对较高级别胶质瘤有一定优势。Toca511是一种试验性逆转录病毒载体,在肿瘤细胞侵袭过程中具有选择性,这是由于逆转录病毒复制和形成融合基因的过程可被乳腺癌、肺癌、胶质瘤等抑制,Toca511感染肿瘤细胞后使5-氟胞嘧啶(TocaFC/5-FC)转化为5-氟尿嘧啶(5-FU),后者在脑肿瘤的治疗中更加高效且更易透过血-脑屏障。

病毒基因-免疫疗法治疗神经胶质瘤

  5-FU可以直接杀伤胶质瘤免疫微环境中的骨髓来源抑制细胞(MDSC)以解除免疫抑制,且5-FU与5-FC均可干扰肿瘤细胞的代谢过程,促使其凋亡。Cloughesy等对43例复发性高级别胶质瘤患者联合应用Toca511和TocaFC,发现高剂量Toca511可使患者获得更好的生存获益;Toca511和TocaFC联合应用较标准洛莫司汀方案能更有效延长患者生存期(试验编号:NCT02414165)。目前,Toca511Ⅲ期临床试验仍在进行中。

  Desjardins等开展的一项高质量Ⅰ期临床试验(试验编号:NCT01491893)纳入61例胶质母细胞瘤复发患者,采用重组PVS-RIPO病毒治疗,结果显示,患者中位总生存期为12.5个月,2和3年生存率均为21%,远高于既往研究的14%(2年生存率)和4%(3年生存率),结果提示重组PVS-RIPO病毒治疗胶质母细胞瘤可获得极大的生存获益。2019年美国临床肿瘤协会(ASCO)年会初步报告新诊断的胶质瘤患者联合应用由腺病毒载体构建的Ⅰ型单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV1-tk)和FMS样酪氨酸激酶(FLT3)抑制剂的Ⅰ期临床试验结果(试验编号:NCT01811992),病毒联合治疗无严重不良反应,目前该试验仍在进行中。

  孤儿药Ad-RTS-hIL-12作为一种腺病毒载体表达IL-12,可以通过口服Veledimex进行调控和抑制,正在进行的Ⅰ期临床试验初步证实Ad-RTS-hIL-12和Veledimex与Nivolumab联合应用对胶质母细胞瘤复发患者具有潜在的治疗优势(试验编号:NCT03636477)。胶质瘤病毒基因-免疫疗法目前仍处于起步阶段,相关临床试验大多正在进行中(试验编号:NCT02798406,NCT02197169,NCT00390299,NCT00028158,NCT00157703,NCT02457845,NCT02031965,NCT02062827)。

  溶瘤病毒可使病毒表达自身免疫检查点、肿瘤抗原、细胞因子和肿瘤浸润淋巴细胞衔接器;通过协同机制克服T淋巴细胞的肿瘤免疫屏障以介导免疫修饰,分为T淋巴细胞装填、T淋巴细胞运输和浸润、规避免疫机制、杀伤肿瘤细胞共4个步骤。溶瘤病毒可直接杀伤肿瘤细胞,也可促进抗原呈递细胞功能成熟,从而诱发IFN-α特异性免疫应答反应。

  T淋巴细胞一旦被募集,相关趋化因子CXCL9、CXCL10、CXCL11等即可促进T淋巴细胞运输和浸润至相关肿瘤位点,炎性趋化因子和肿瘤内T淋巴细胞数目均与患者生存期密切相关。溶瘤病毒还具有诱发炎性因子肿瘤坏死因子(TNF)、IL-1β表达的作用,逆行性上调内皮细胞选择素的表达,促进T淋巴细胞浸润。

  经改良的溶瘤病毒可在存在免疫抑制性信号转导通路的肿瘤微环境中生长,逆转信号转导通路的免疫抑制并上调炎症反应,例如,WNT-β-atenin信号转导通路具有免疫抑制效应,多种溶瘤病毒可激活β-atenin通路、调节转录过程,且不诱导抗病毒免疫反应。此外,溶瘤病毒还可募集中性粒细胞,后者通过炎性因子和宿主激酶改变肿瘤微环境。

  运输和浸润至肿瘤的T淋巴细胞仍需与免疫抑制细胞及其他抑制因子对抗,典型的免疫抑制细胞包括肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)和骨髓来源的抑制细胞,抑制因子主要包括IL-10、TNF-β、IDO和精氨酸酶等。溶瘤病毒通过诱导Th1极化免疫应答而显著改变肿瘤微环境,该过程伴随多种炎性因子的诱导活化。溶瘤病毒还可逆转免疫抑制细胞成为炎性细胞,靶向作用于免疫检查点抑制剂,限制炎症反应。因此,应用溶瘤病毒过程中引入免疫检查点抑制剂(PD1、PDL1、CTLA-4等)可显著提高疗效,增加患者生存获益。

  既往研究显示,即使治疗前免疫浸润水平低下且伴有阴性IFN-γ信号,溶瘤病毒与免疫检查点抑制剂联合应用仍能够获得良好疗效,且其药物毒性作用与免疫检查点抑制剂单药治疗相当。肿瘤细胞可下调抗原形成和提呈通路,如抗原肽转运蛋白1(TAP1)、EB病毒潜伏膜蛋白2和7(LMP2和LMP7)、肿瘤异常蛋白(TAP),尚可通过β2微球蛋白或单个MHC等位基因缺失下调MHC-1表达,但溶瘤病毒能够逆转这一效果。

  溶瘤病毒具有增加自然杀伤T细胞和中性粒细胞浸润的作用,分别通过抗原肽-MHC分子识别机制杀伤肿瘤细胞。临床和临床前研究显示,溶瘤病毒联合过继免疫治疗仅需少量T淋巴细胞即可发挥较好的疗效,进而引起更全面的细胞免疫应答。因此,为了更好地实现溶瘤病毒的潜在治疗策略,应提高当前溶瘤病毒系统的传递能力,以及增加其在肿瘤微环境中的传播性和持久性;同时,更好地理解自身免疫系统与肿瘤反应机制有助于设计多种抗肿瘤溶瘤病毒载体,以及评估实现不同免疫治疗效果的最佳溶瘤病毒平台。为了实现溶瘤病毒的潜在功能,需设计去调节转录基因的时空表达,以进一步提高溶瘤病毒的靶向性、特异性和安全性。

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