肿瘤治疗新方法:溶瘤病毒

癌症已经成为威胁患者健康第一大杀手。从传统治疗方法到 21 世纪初提出的靶向治疗, 再到目前举世瞩目的免疫治疗,癌症治疗研究不断进步,然而精准的靶向治疗敌不过肿瘤的异质性,肿瘤免疫疗法也暴露出了作用人群不够广泛等瓶颈。

近年来有一种免疫治疗凸显出巨大的潜力,即溶瘤病毒介导的抗肿瘤免疫治疗,溶瘤病毒是一类具有复制能力的肿瘤杀伤型病毒,能选择性感染肿瘤细胞并在肿瘤细胞中复制继而杀伤肿瘤细胞,并刺激机体产生特异性抗肿瘤免疫反应。今天小编就和大家聊聊这种免疫治疗的前世今生和未来展望。

溶瘤病毒的前世今生

世界上最早对于溶瘤病毒抗癌的发现,是一名宫颈癌的患者在治疗期间意外感染狂犬病毒后,肿瘤居然神奇的消失了。

目前在我们的生活中也有很多常见的溶瘤病毒,如痘病毒(水痘的病因)、疱疹病毒(嘴角水泡的病因)。

随着研究的深入,科学家将溶瘤病毒分为两大类,一类是天然对于肿瘤细胞具有特异性感染或杀伤能力的病毒,比如呼肠孤病毒、新城疫病毒等;另一类是经过人为改造过,对于肿瘤细胞具有特异杀伤能力的病毒,比如腺病毒、单纯疱疹病毒等。

溶瘤病毒机制

有趣的是,肿瘤天生就很适合成为溶瘤病毒的攻击对象——当诸如RAS、TP53、RB1、以及PTEN等基因出现变异后,癌细胞的抗病毒感染能力会变弱,给了溶瘤病毒可乘之机。

无论是天然溶瘤病毒还是经后天修饰或改造过的溶瘤病毒,抗肿瘤的免疫机制概括而言为:

1、病毒的直接溶瘤作用

2、激活抗肿瘤免疫反应:

(1)促进肿瘤相关抗原的呈递与识别能激发潜在的I类干扰素反应,刺激趋化因子的生成,从而募集T细胞激发免疫反应;

(2)编码T细胞趋化剂,直接招募T细胞;逆转肿瘤细胞对参与抗原呈递的通路和I类MHC的下调,从而激发T细胞的识别

(3)诱发TNF、IL-1β、以及补体的反应,上调内皮细胞上选择素的表达,为T细胞的浸润提供关键信号;

3、表达基因:粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子( granubcyte-marcophage colony stimulating factor,

GM-CSF) 、IL( IL-2、IL-12 及 IL-15 等) 、IFN( IFN B1 及 IFN G) 以及共刺激分子( CD80、CD40L 及 CD137L等)

溶瘤病毒的获批

2015年,表达 GM-CSF 的单疱疹病毒T-Vec从众多的重组溶瘤病毒中脱颖而出, 成为美国FDA 批准的第一个用于临床的溶瘤病毒,治疗复发且不能手术的黑色素瘤治疗。T-Vec的上市证实了溶瘤病毒作为抗癌疗法的可行性,同时也“唤醒”了这一领域的发展。

除此之外, 2004 年 Rigvir在拉脱维亚获批治疗多种癌症,主要是黑色素瘤,根据资料显示,75%的拉脱维亚黑色素瘤患者已经接受了Rigvir疗法。

2005 年上海三维(sunway)生物技术公司研发的H101基因修饰溶瘤腺病毒在我国获批用于治疗原发灶、临床晚期、复发的头颈部肿瘤。

溶瘤病毒联合PD-1的理论基础

目前免疫治疗异常火热,不过溶瘤病毒单药治疗的有效率不高,PD-1抗体针对大部分实体瘤的有效率也只有20%-40%,那么是否溶瘤病毒联合PD-1可以提高有效率呢?

从作用机理上讲,溶瘤病毒裂解肿瘤细胞会释放抗原,在一定程度上瓦解肿瘤微环境,并且细胞裂解产物会吸引大量的CD8+T细胞(杀伤性T细胞)聚集,那么在溶瘤病毒之后紧接着应用免疫治疗药物,就可能避免免疫治疗中的免疫抑制,发动T细胞对肿瘤细胞的大规模攻击,从而发挥“双重”抗癌功效。

溶瘤病毒联合K药治疗黑色素瘤,有效率为62%

基于这种原理,科学家们开始探索这两种药物的联合使用。cell发布了一项溶瘤病毒联合K药治疗黑色素瘤的试验。研究人员先是向黑色素瘤局部注射溶瘤病毒,破坏肿瘤微环境,然后全身系统性静脉注射PD-1抑制剂,激活和增强T细胞对肿瘤细胞的攻击和杀伤。

在试验开始时,患者肿瘤被注射了4mL x 10^6pfu/mL的T-Vec以诱导血清转换和引起保护性免疫应答,3周之后再注射一次4mL x 10^8pfu/mL的T-Vec。从第6周开始,患者每两周接受相同剂量的T-Vec瘤内注射以及200mg pembrolizumab的静脉注射。

试验结果发现,参与这一次临床试验的21名转移性黑色素瘤患者总缓解率为62%,其中,33%为完全缓解。这一联合疗法的缓解率比单独使用pembrolizumab或T-Vec治疗的预期缓解率要高得多。证实了研究人员的推测,通过溶瘤病毒疗法促进T细胞对肿瘤的浸润确实能够提高PD-1抗体的疗效。尽管1b期临床试验显示出了“pembrolizumab+T-Vec”联合疗法的喜人前景,但是仍然需要更大规模的临床试验来确定其疗效。

溶瘤病毒联合依匹木单抗治疗黑色素瘤,疾病控制率为72%

此外,JCO杂志也公布了CTLA-4抗体Yervoy(依匹木单抗)联合溶瘤病毒T-Vec的一期临床数据。

入组19名3B-4期的黑色素瘤患者,同时使用T-Vec和Yervoy,在可评估的18名患者中,9位患者肿瘤缩小至少30%,包括4位患者肿瘤完全消失,4位患者肿瘤稳定不进展,疾病控制率达到72%。

KEYNOTE-200:溶瘤病毒联合PD-1抗体治疗非小细胞肺癌和膀胱癌

溶瘤病毒在其他癌症领域的研究也十分火热,试验结果出色。KEYNOTE-200是一项正在进行中的Ib期试验,主要目的是评估静脉输注CVA21 +Pembro的安全性和初步疗效。次要终点是客观缓解率(ORR)、无进展生存(PFS)和总生存(OS)。在扩展队列中,78例患者接受了CVA21 + Pembro静脉注射,在研究第1天、第3天、第5天、第8天、第29天注射CVA21,之后每3周注射CVA21共6剂。从第8天起静脉注射Pembro(200 mg,Q3W),持续治疗2年。

试验结果为,可评估的免疫检查点抑制剂初治NSCLC患者的ORR目前为23%(7/31, 2CR +5PR),其中非EGFR/ALK突变患者的ORR为33%(7/21)。在免疫检查点初始膀胱癌患者中,大部分处于二线治疗,ORR为31%(8/26, 3CR+5PR)。值得注意的是,免疫检查点初治膀胱癌患者中,基线PD-L1表达阴性者的ORR为30%(3/10)。

溶瘤病毒联合索拉非尼一线治疗肝细胞癌,疾病控制率为50%

溶瘤病毒在肝癌治疗领域也有一席之地,最近发布了一项溶瘤病毒联合索拉非尼一线治疗肝细胞癌的试验,试验对Pexa-Vec两种剂量进行了对比,结果显示Pexa-Vec的安全性尚可,反应率为15%(RECIST评价),肝内疾病控制率(DCR)为50%,研究也发现高剂量的OS比低剂量延长了7.4m(高剂量为14.1m vs低剂量6.7m,P=0.02)。针对这一结果,Ghassan K. Abou-Alfa, MD(PHOCUS研究带头人)在OncLive访谈中对溶瘤病毒Pexa-Vec的III期临床研究及潜力进行了讨论。

正在开展的溶瘤病毒治疗各种适应症的临床试验

以下为目前正在开展的融瘤病毒相关试验。值得关注的是, 用溶瘤病毒治疗的肿瘤范围很广, 但绝大多数的临床试验尚处在临床Ⅰ ~ Ⅱ期, 真正进入临床Ⅲ期的只有两项即 用 腺 病 毒 治 疗 非 肌 肉 侵 袭 性 膀 胱 癌( NCT01438112 ) 和 用 痘 苗 病 毒 治 疗 晚 期 肝 癌( NCT02562755)。可以看出,溶瘤病毒治疗肿瘤的机遇和挑战并存。一方面,众多临床Ⅰ~Ⅱ期的项目正在展开,说明溶瘤病毒作为一类新的癌症治疗药物正在兴起且呈现出勃勃生机,具有新的生命力。另一方面,能进入临床Ⅲ期的项目不多, 说明该类癌症治疗药物的适应证、疗效和副作用等均需深入探索。

展望

溶瘤病毒可经免疫增强细胞因子的武装,从而达到裂解肿瘤细胞且提高抗肿瘤免疫的双重疗效。武装的溶瘤病毒不仅可以和免疫治疗联用,还可与化疗、放疗或手术联合使用, 以发挥这些疗法的最大潜力。由于溶瘤病毒生物学的复杂性、细胞因子的多样性和肿瘤治疗的艰巨性,因此,溶瘤病毒治疗癌症的新时代还处在黎明期,需要更大的投入和全社会的鼎力支持。

Reference:

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3.Oncolytic viruses as engineering platforms for combination immunotherapy

4. Cancer immunotherapy with recombinant poliovirus induces IFN-dominant activation of dendritic cells and tumor antigen-specific CTLs

5.Oncolytic virotherapy promotes intratumoral T cell infiltration and improves anti-PD-1 immunotherapy

6. Oncolytic Virotherapy Promotes Intratumoral T Cell Infiltration and Improves Anti-PD-1 Immunotherapy,Cell 170, 1109–1119,  2017

7.Oncolytic viruses: a new class  of immunotherapy drugs.Nature Reviews Drug Discovery  14, 642–662 ,2015

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