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希望之城抗癌突破!溶瘤病毒“点燃”CAR-T疗法,一半以上小鼠被治愈
2020/9/6 3:56:15 | 浏览:200 | 评论:0

9月2日,来自美国希望之城(City of Hope)的科学家团队以封面论文的形式在Science Translational Medicine杂志上报道了一项联合CAR-T和溶瘤病毒疗法成功靶向和根除实体瘤的突破进展[1]。

在临床前研究中,研究者们通过基因工程改造一种溶瘤病毒,使之能够进入肿瘤细胞,并迫使肿瘤细胞在表面表达CD19蛋白。之后,他们再使用靶向CD19的CAR-T细胞来识别和攻击这些实体瘤。这一创新的联合治疗方案使得约60%的小鼠肿瘤完全消退,为CAR-T应用于实体瘤治疗带来了极大的希望。

 

希望之城抗癌突破!溶瘤病毒“点燃”CAR-T疗法,一半以上小鼠被治愈

封面故事:CAR and Driver | 嵌合抗原受体(CAR)T细胞是一种用于识别肿瘤表面特定抗原的癌症免疫疗法。当没有一个方便的靶肿瘤抗原所用时,CAR-T细胞疗法可能会导致健康细胞受到损伤和/或癌细胞逃避攻击。为了解决这一问题,Park等首次用一种溶瘤病毒来感染肿瘤,使其表达CD19抗原,然后递送CD-19-CAR-T细胞来破坏这些肿瘤。上图显示了一个被溶瘤病毒(绿色)感染的肿瘤,细胞核为蓝色。(来源:A. K. PARK, S.-I. KIM, S. J. PRICEMAN/CITY OF HOPE)

CAR-T疗法是癌症免疫治疗的重要支柱之一。自2017年以来,美国FDA已批准了3款CD19 CAR-T疗法上市,用于治疗某些类型的血癌,包括B细胞淋巴瘤和急性淋巴细胞白血病。不过,尽管这类疗法对血癌疗效显著,但在改善实体瘤治疗方面进展寥寥。

在这项新研究中,Anthony K. Park等克服了使免疫疗法难以治疗实体瘤的两个主要挑战:1)实体瘤可供CAR-T细胞靶向的靶点有限,大多数实体瘤缺乏一个明确的靶点;2)实体瘤周围有一层“防护墙”,即免疫抑制性肿瘤微环境,这种恶劣的环境使得CAR-T细胞难以生存、扩增和对抗癌症。

来自希望之城的Yuman Fong博士提出,溶瘤病毒或许能够突破这些障碍。研究团队设计了一款能够进入癌细胞,并利用细胞自身的机制来复制自己,同时使癌细胞表达缩短版的CD19(truncated CD19, CD19t)的溶瘤病毒——OV19t。他们在三阴性乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌、卵巢癌、头颈癌以及脑肿瘤细胞中都成功做到了这一点。

 

希望之城抗癌突破!溶瘤病毒“点燃”CAR-T疗法,一半以上小鼠被治愈

在体外,溶瘤病毒有效将CD19t递送到实体瘤中:图B显示,用溶瘤病毒感染癌细胞后,癌细胞在其表面表达了丰富的CD19(紫色)(来源:Science Translational Medicine )

之后,研究人员在来自多种实体瘤(包括胰腺癌、前列腺癌和卵巢癌)的细胞中测试了“OV19t+CD19-CAR-T”联合疗法。

当用OV19t感染肿瘤细胞时,研究者们观察到的一个积极信号是,肿瘤细胞表达CD19t的时间要比病毒能够杀死它们的时间早得多,在病毒介导肿瘤裂解之前,癌细胞表面就表达了新的CD19,这就给用CD19-CAR-T来靶向表达CD19t的肿瘤细胞提供了窗口。当OV19t与CD19-CAR-T联合时,癌细胞被广泛杀死。

接着,研究人员继续在小鼠肿瘤模型中尝试这种策略。他们发现,将OV19t与CAR-T细胞联合产生了强大的协同效应,治愈了超过一半的小鼠,~60%的小鼠完全缓解,而仅22%单独接受OV19t治疗的小鼠肿瘤完全消退。

 

 

希望之城抗癌突破!溶瘤病毒“点燃”CAR-T疗法,一半以上小鼠被治愈

在具有免疫能力的小鼠同基因肿瘤模型中,OV19t 联合CD19-CAR-T细胞的抗肿瘤作用(来源:Science Translational Medicine )

研究者们还发现,在接受联合治疗的小鼠中,OV19t会持续向癌细胞扩散,被杀死的肿瘤细胞会释放额外的病毒拷贝,使邻近的肿瘤细胞表达CD19,导致了显著更强的肿瘤细胞杀伤活性。更重要的是,当用癌细胞再次挑战被治愈的小鼠时,未有新的肿瘤形成,表明这种病毒-CAR-T联合方案帮助建立了肿瘤特异性免疫记忆,可阻止癌症复发。

 

希望之城抗癌突破!溶瘤病毒“点燃”CAR-T疗法,一半以上小鼠被治愈

 

CD19-CAR-T细胞介导的肿瘤杀伤促进了病毒颗粒的释放以及持续的肿瘤细胞感染,图A显示工程牛痘病毒(OVm19t,绿色)在接受CD19-CAR-T治疗的小鼠结直肠癌细胞中传播。(来源:Science Translational Medicine )

除了表达CD19t,研究还证实,引入病毒逆转了肿瘤恶劣的微环境,使其更容易接受CAR-T细胞治疗。

对于为何有小鼠不响应“OV19t+CD19-CAR-T”联合治疗,研究人员推测,可能是因为治疗诱导了PD-L1的表达。因此,他们提出,在未来可以探索“OV19t+CD19-CAR-T”联合检查点阻断药物的潜在治疗策略。

显微视频显示CD19-CAR-T细胞攻击被病毒感染的癌细胞,直到它们被消灭(来源:City of Hope)

总结来说,研究者认为,这项新发现可能会扩大CD19-CAR-T疗法的应用范围,使之能够治疗实体瘤患者。

“我们的研究表明,溶瘤病毒是一个强大且有前途的方法,这种技术能够与CAR-T战略性地联合,从而更有效地靶向实体瘤。这项新研究最令人兴奋的前景之一是,未来我们可能能够将这种策略用于任何癌症患者。”领导该研究的Saul J. Priceman博士补充道。

据悉,研究团队正在设计一项测试这种联合疗法的临床试验。试验将首先测试OV19t在实体肿瘤患者中的安全性。如果OV19t被证明是安全、有效的,就可以进行联合疗法的测试。Priceman博士估计,试验将于2022年开始。

[1] Anthony K. Park et al. Effective combination immunotherapy using oncolytic viruses to deliver CAR targets to solid tumors. Science Translational Medicine(2020).

[2] Scientists use two powerful immunotherapies to eradicate solid tumors(来源:City of Hope)

[3] Virus combo makes solid tumors vulnerable to CAR-T attack in mice(来源:fiercebiotech)

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