溶瘤病毒疗法发展与临床开发阻碍

自19世纪以来，病毒疗法治疗癌症一直被研究，但由于基因工程技术壁垒和安全问题，直到最近20年才有巨大进展。目前，病毒用作肿瘤治疗手段的主要是通过基因治疗病毒载体和溶瘤病毒(OVs)。两者之间的主要区别在于基因治疗病毒载体中使用的病毒是非复制病毒，而OVs使用的载体是有复制能力的病毒。近年来，经过基因修饰/改造的OVs在肿瘤治疗领域也取得了较大进展，成为肿瘤免疫治疗研究的热门方向之一。目前，全球共有5款OVs产品获批上市。

已上市的5款溶瘤病毒产品

近日，来自哈佛医学院的Howard L. Kaufman在Nature Reviews Clinical Oncology上发表名为《Therapy with oncolytic viruses: progress and challenges》的综述。该文章为临床实践中如何优化使用OVs提供了指导，以实现OVs可以在单药治疗和联合治疗方案中的潜力，除此之外还讨论了迄今为止限制OVs发展的一些临床前、临床和监管方面的障碍。

国内外溶瘤病毒临床研究现状

目前，OVs药物治疗的肿瘤以实体瘤为主，包括黑色素瘤、肝细胞癌、结肠癌、乳腺癌、脑胶质瘤、多发性骨髓瘤、头颈癌及恶性胸膜间皮瘤等。虽然OVs可为不同类型、不同进展阶段的肿瘤患者带来临床获益，但OVs作为单一疗法对实体瘤的治疗仍然存在挑战。为了克服OVs单药治疗的局限性，研究人员尝试了以OVs为基础的联合治疗，包括与放疗、化疗、免疫检查点抑制剂(ICI)、CAR-T细胞治疗等联合，协同增效显著。

1与放疗联合

OVs与放疗在机制上具有协同作用。一方面，放疗造成DNA损伤，一些OVs可以隔离DNA损伤反应蛋白，抑制DNA修复机制，实质上充当了放疗敏化剂。另一方面，放疗诱导肿瘤细胞凋亡，释放TAAs和DAMPs，促进了OVs的复制和扩散。

2与化疗药物联合

化疗通过多种机制提升OVs治疗的临床获益，如抑制抗病毒免疫应答、释放TAAs、提高肿瘤细胞免疫原性和直接杀死肿瘤细胞并释放病毒粒子等。

3与免疫检查点抑制剂联合

ICI通过靶向检查点受体或配体，如程序性细胞死亡受体l(PD-1)、程序性细胞死亡配体1(PD-L1)或细胞毒T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)等，阻断肿瘤免疫抑制信号，从而恢复机体抗肿瘤免疫应答。由于OVs能通过对肿瘤微环境的调控，将“冷”肿瘤变为“热”肿瘤，提高ICIs的抗肿瘤活性，因此近年来研究OVs和ICIs 联合使用的临床试验数量持续增加，表明ICIs与OVs联合使用可协同增强免疫应答，具有很好的治疗潜力。

4与CAR-T联合

CAR-T细胞治疗结合基因修饰的OVs可以显著诱导CAR-T细胞穿透ECM，提高CAR-T细胞在实体肿瘤中的治疗效果。

例如，国内的鑫湾生物在研发CAR-T的同时，也开发了溶瘤病毒技术：促进归巢、逆转肿瘤免疫抑制微环境的乏氧复制，鑫湾生物选择敲除多种致病基因，并且有去抑制分子、T细胞激活的共刺激分子与APC、T细胞细胞趋化因子。这些特点都是为了和T细胞协同，提升CAR-T治疗实体瘤的疗效。

临床开发的挑战

临床前挑战

目前可用的小鼠模型有几个重要的局限性，可能会影响OVs的评估。许多哺乳动物病毒具有高度限制性的细胞嗜性，这阻碍了用于OVs设计的小鼠模型的使用，通常首选具有完整适应性免疫系统的免疫活性宿主。另外，人源化小鼠模型可用于仅在人类肿瘤细胞中允许的病毒。然而，人源化小鼠模型价格昂贵，劳动密集且耗时，对患者血液匹配的需求带来了进一步的挑战，特别是许多人源化小鼠模型需要HLA匹配和人类免疫细胞植入，这些都具有挑战性。

除了以上局限性，这些模型不能提供肿瘤微环境的准确模型，通常也不能反映具有多发性转移病灶患者的疾病特征。原位小鼠模型可能提供更合适的肿瘤部位和类似的微环境，但在该模型中将病毒引入肿瘤部位可能更具挑战性；患者来源的异种移植小鼠模型，尽管提供了更准确的遗传图谱并适应了小鼠微环境，但通常也有较长的潜伏期(通常约75天)。无论使用哪种模型，缺乏体外效应量化的标准化评估标准进一步阻碍了准确的体内临床前试验。开发更相关和更复杂的小鼠模型，能够详细研究对OVs的耐药机制和敏感性，将改善这些疗法的发展。

此外，OVs可以通过诱导ICD作为原位癌症疫苗，从而导致可溶性肿瘤相关抗原、危险相关分子模式和病原体相关分子模式的时空释放。这种原位接种的成功取决于抗病毒免疫反应的最佳激活。如果这种反应太强，可能会导致病毒快速清除，从而限制抗肿瘤免疫的诱导。因此，使用OVs实现最佳肿瘤消退取决于找到抗病毒免疫反应和抗肿瘤免疫反应之间的最佳平衡。

目前正在测试或使用几种策略，以试图降低接受OVs的患者抗病毒免疫的发生率。研究者尝试了各种方法，如OVs与环磷酰胺联合使用可抑制或延迟机体抗病毒反应。用阳离子脂质体将病毒包裹在脂质双分子层中，可以保护病毒不被初始识别和凝集，极大地扩大了病毒的自然宿主范围。除了脂质体外，还可以通过包覆纳米粒和涂覆聚合物[如聚乙二醇（PEG)、聚甲基丙烯酸羟丙酯(PHPMA )]来实现病毒的保护，但开发这种带有保护涂层的OVs有一些复杂，包括如何保存和稳定性方面的困难，更高的制造成本和可扩展性挑战。

此外，另一个巨大挑战是如何有效地将OVs送入肿瘤细胞。OVs的细胞载体通常来源于肿瘤浸润免疫细胞，如树突状细胞、T细胞、间充质干细胞和巨噬细胞，因为这些细胞都可以自然地运输到肿瘤生长部位。目前，临床试验中最有效和最安全的OVs给药途径是瘤内注射，多用于体表肿瘤或部位局限肿瘤。为了有效地将OVs注射到靶标，识别肿瘤至关重要。因此开发基于肿瘤形态学和肿瘤分子标志物的图像导向的递送方法成为了一种共识方案。

同样，OVs的最佳剂量和体积尚不清楚，可能取决于多种因素，包括病毒、目标肿瘤的组织学和其他与患者相关的因素。病毒递送的时间，尤其是与其他全身疗法相关的时间，在很大程度上仍未被探索，并且对于适当的临床研究设计至关重要。

临床挑战

OVs通常具有可接受的安全性，但由于它是活的复制病毒，因此在临床使用时需要特别注意。OVs的复制潜力需要特殊的安全考虑，需要仔细注意OVs的储存、准备和处理以及注射部位的细心管理，正确处理污染的绷带和任何其他可能感染的材料。

临床研究评估剂量、体积、时间、给药途径和联合用药的作用仍然是优先考虑的问题，这些数据有望使OVs更容易管理。此外，初始注射和后期注射需要不同剂量和时间点，以及只能在测量患者病变时才能确定最终药物体积，都会造成进一步的负担。这些挑战可能导致延迟对患者使用OVs。

选择合适的患者是OVs临床治疗的又一个挑战。通常，接受OVs试验的患者前期通常经过了多个常规治疗，这可能导致免疫系统受损。因此，通过特定的预测性生物标志物选择合适的患者,监测接受积极治疗的患者的免疫反应，确定哪些患者可通过治疗临床获益，有助于最大限度地提高治疗效果。例如，IFN信号通路和干扰素刺激基因(ISGs)是肿瘤耐OVs治疗的关键调控因子，这使得它们成为IFN诱导耐药的潜在预测生物标志物。研究显示，对于高表达IFN和ISGs 的肿瘤，OVs和IFN抑制剂联合可提高治疗效果。

监管挑战

与大多数抗癌疗法相比，OVs在两个主要方面是独一无二的。首先，这些是活的、可复制的病毒，在某些情况下，它们也被设计用于表达人类转基因。其次，大多数OVs是瘤内给药。这些因素使得许多建立临床试验资格终点、药代动力学、剂量和时间安排的传统方法不适用于OVs的评估。在缺乏临床前数据的情况下，大部分临床开发都是经验性的。

同时，获得证明特定剂量策略的证据可能具有挑战性，研究人员应考虑几个因素，包括根据当前的良好生产规范、生产能力、病毒的免疫原性、现有中和抗病毒抗体的可能性、肿瘤组织学和任何转基因表达的影响可达到的最大浓度。

此外，纳入最合适的临床终点是另一个重要问题。在临床中，考虑患者是否有“真实的”疾病进展，需要改变治疗，或者新出现的病变实际上反映了反应延迟，是否值得进一步注射是很重要的问题。此外，由于某些病变可能不适合直接注射，建议同时监测注射和未注射的病变，其他反应评估可能包括CT或PET成像、或活检取样等等。

其他问题包括为随机研究选择最合适的对照，其中应尽可能包括另一种瘤内给药疗法。替代疗法，如采用新辅助治疗，然后评估切除肿瘤标本的病理反应，也可能有助于潜在OVs的初步评估。与其他免疫疗法的经验类似，OVs的新辅助给药是一个特别有趣的方面，因为在这种情况下肿瘤负担通常要低得多，肿瘤可能经历较少的免疫编辑和较少的肿瘤。

总结

目前国内布局溶瘤病毒的研发企业有近50家，其中乐普生物、阿诺医药、康弘药业、滨会生物、中生集团、天士力、奥源和力、合生基因、上海医药、亦诺微的溶瘤病毒产品临床研发阶段处于前列。

溶瘤病毒作为癌症疗法具有良好的前景。许多其他有前途的OVs正在临床开发中，该领域正在进行的研究包括确定新的OVs递送方法，例如静脉内给药。大量的临床前、临床和监管挑战继续限制OVs的发展，与活病毒的储存和管理以及瘤内注射的有关问题使其进一步复杂化。

OVs使“冷”肿瘤变“热”肿瘤的特性，使其成为了肿瘤免疫组合治疗的重要组成部分。随着OVs产品研究的不断深入、治疗方案的不断完善，OVs疗法的临床安全性和有效性提升，未来OVs疗法必将会为更多的肿瘤患者带来希望。

参考资料：

1.https://www.nature.com/articles/s41571-022-00719-w#Sec7

来源：医麦客 2023-02-01

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