综述:卵巢癌的遗传学特征及其对溶瘤病毒治疗的反应

《Pharmacogenomics》:Cancer genetics and response to oncolytic virus treatment for ovarian cancer

【字体: 时间:2025年11月21日 来源:Pharmacogenomics 1.9

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  溶瘤病毒(OVs)作为卵巢癌(OC)的新疗法,通过增强免疫细胞浸润和抗肿瘤特异性作用,弥补传统治疗的不足。本文系统评估了四种常用OVs(天牛痘病毒、HSV-1、腺病毒、VSV)作为单疗法的局限性,并探讨了与化疗、免疫治疗及联合其他OVs的组合策略。癌症遗传学如BRCA1/2、TP53突变和Ran表达影响OV疗效,需针对性设计病毒载体。组合疗法在临床前模型中显示显著协同效应,如病毒与JAK抑制剂、血管生成药物及PD-1抑制剂的联合,为卵巢癌治疗提供了新方向。

  ### 对卵巢癌中溶瘤病毒治疗的深入解读

卵巢癌(Ovarian Cancer, OC)是一种具有高度侵袭性和复杂性的恶性肿瘤,其治疗长期以来面临诸多挑战。尽管在其他癌症类型中,免疫疗法和靶向治疗取得了显著进展,但卵巢癌患者的长期生存率在过去30年中并未明显提升,5年生存率仍低于45%。这一现状主要归因于两个关键因素:一是卵巢癌的早期检测和诊断存在困难,二是肿瘤对现有治疗手段表现出较高的耐药性。目前,卵巢癌的治疗主要依赖于手术减瘤和铂类化疗,但即使在初始治疗阶段,仍有高达80%的患者会出现复发,这使得治疗效果大打折扣。

在这样的背景下,溶瘤病毒(Oncolytic Viruses, OVs)作为一种新兴的治疗手段,引起了广泛关注。OVs通过多种机制发挥抗癌作用,包括直接裂解癌细胞、诱导免疫反应以及通过基因治疗增强细胞的免疫识别能力。这种多效性机制使得OVs在治疗卵巢癌中展现出独特的潜力。然而,尽管OVs在基础研究和临床前模型中显示出一定的疗效,但在实际临床应用中,其效果仍然有限。因此,科学家们正在探索更有效的联合治疗策略,以克服单一疗法的局限性,并提高治疗的针对性和疗效。

#### 溶瘤病毒的治疗机制

溶瘤病毒的核心治疗原理是利用病毒对癌细胞的特异性感染能力,同时避免对健康细胞造成损害。癌细胞由于其基因组的异常,通常在免疫防御机制上存在缺陷,这使得它们更容易被OVs感染。当病毒进入癌细胞后,它会利用癌细胞的缺陷进行复制,并最终导致癌细胞裂解。在这个过程中,病毒不仅释放癌细胞的抗原,还会激活免疫系统,诱导产生促炎性细胞因子和免疫细胞的募集,从而形成一个正向的免疫应答。

OVs的治疗效果不仅依赖于病毒自身的特性,还受到肿瘤微环境(Tumor Microenvironment, TME)的影响。TME通常富含免疫抑制性因子,如IL-10和TGF-β,这些因子会抑制免疫细胞的活性,使得OVs难以发挥其全部潜力。然而,研究表明,OVs可以显著改变TME的免疫状态,通过诱导Th1细胞的产生和减少免疫抑制性细胞(如M2型巨噬细胞)的数量,从而逆转免疫抑制,增强免疫系统对肿瘤的识别和杀伤能力。

#### 常见的溶瘤病毒类型及其特点

目前,研究者们主要关注四种溶瘤病毒在卵巢癌中的应用:天花病毒(Vaccinia Virus)、单纯疱疹病毒1型(Herpes Simplex Virus 1, HSV-1)、腺病毒(Adenovirus)和水疱性口炎病毒(Vesicular Stomatitis Virus, VSV)。这些病毒在基因结构、复制方式和免疫调控能力方面各具特点,也影响了它们在治疗中的表现。

天花病毒是一种双链DNA病毒,其基因组较大,包含200-250个蛋白质编码基因。为了提高其在癌细胞中的特异性,研究者通常会对其进行基因改造,如删除病毒自身的胸苷激酶(Thymidine Kinase, TK)基因,以避免病毒在健康细胞中复制。此外,天花病毒的基因组中还可以插入一些免疫调节因子,如粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF),以增强其对免疫系统的刺激作用。尽管天花病毒在临床前研究中表现出一定的疗效,但在临床试验中,其效果仍然有限,部分研究甚至因安全性问题而终止。

HSV-1是一种双链DNA病毒,其复制过程发生在细胞核内。为了增强其对癌细胞的特异性,研究者通常会删除HSV-1中的γ34.5基因,该基因在病毒感染过程中会阻断I型干扰素(IFN-I)信号通路,从而抑制宿主细胞的抗病毒反应。通过删除γ34.5,HSV-1能够更有效地感染那些IFN-I信号受损的癌细胞,而不会影响健康细胞。此外,HSV-1还被用来表达一些免疫调节因子,如IL-12和GM-CSF,以增强免疫应答。然而,尽管HSV-1在某些模型中显示出良好的疗效,其在临床试验中的表现仍然受到多种因素的限制,包括病毒的神经亲嗜性以及免疫系统的反应。

腺病毒是一种非包膜的双链DNA病毒,其复制过程发生在细胞核内。为了提高其对癌细胞的特异性,研究者通常会删除腺病毒中的E1A和E1B基因,这两个基因在病毒感染过程中会抑制宿主细胞的凋亡机制。E1A基因的缺失使得腺病毒只能在那些p53功能受损的癌细胞中有效复制,而不会在正常细胞中产生有害影响。此外,腺病毒的基因组可以被编辑以表达某些免疫刺激因子,如TNF-α和IL-2,以增强其对免疫系统的激活作用。尽管腺病毒在临床前研究中表现出一定的疗效,但在临床试验中,其效果仍然有限,尤其是在卵巢癌患者中。

VSV是一种单链RNA病毒,其基因组较小,仅包含11个碱基对,且不具有整合宿主基因组的风险。VSV的复制过程完全发生在细胞质中,这使得它在某些情况下更具安全性。为了提高其对癌细胞的特异性,研究者通常会删除VSV中的M51基因,该基因在病毒感染过程中会抑制宿主细胞的mRNA输出和翻译,从而阻止病毒的复制。通过删除M51,VSV能够更有效地感染那些IFN-I信号受损的癌细胞,而不会影响健康细胞。此外,VSV还可以被改造以表达某些免疫刺激因子,如TNF-α和IL-2,以增强其对免疫系统的激活作用。尽管VSV在某些模型中表现出良好的疗效,但在临床试验中,其效果仍然受到多种因素的限制。

#### 溶瘤病毒在卵巢癌中的研究进展

尽管OVs在卵巢癌的临床试验中尚未取得突破性进展,但其在临床前研究中展现出一定的潜力。例如,研究者发现,某些基因突变的卵巢癌细胞对OVs的感染更为敏感,这为个性化治疗提供了可能。例如,BRCA2基因的缺失、Kras G12V突变以及Ran蛋白的高表达都被发现与OVs的感染能力相关。这些发现表明,具有特定基因突变的卵巢癌患者可能更适合接受OVs治疗。

此外,研究者还发现,某些OVs的基因改造可以显著提高其对卵巢癌的治疗效果。例如,通过删除TK基因,天花病毒能够在癌细胞中有效复制,而不会在健康细胞中产生有害影响。通过删除γ34.5基因,HSV-1能够更有效地感染那些IFN-I信号受损的癌细胞,同时避免对健康细胞的伤害。通过删除E1A和E1B基因,腺病毒能够选择性地感染那些p53功能受损的癌细胞,从而提高其治疗效果。通过删除M51基因,VSV能够更有效地感染那些IFN-I信号受损的癌细胞,同时避免对健康细胞的伤害。

然而,尽管这些基因改造策略在实验室中取得了成功,但在临床试验中,其效果仍然有限。这可能与OVs在人体内的传播能力和免疫系统的反应有关。例如,某些OVs在体内可能无法有效到达肿瘤部位,或者被免疫系统快速清除。此外,某些OVs可能在某些患者中引发严重的不良反应,限制了其临床应用。

#### 联合治疗策略的探索

为了克服OVs在临床试验中的局限性,研究者们正在探索多种联合治疗策略。这些策略包括将OVs与化疗药物、免疫检查点抑制剂(ICIs)或其他病毒结合使用。例如,将OVs与化疗药物结合使用,可以增强病毒对癌细胞的杀伤作用,同时减少化疗对正常细胞的毒性。研究表明,某些化疗药物(如维奈托克)可以提高OVs的感染能力,从而增强其治疗效果。

此外,将OVs与免疫检查点抑制剂结合使用,也可以显著提高治疗效果。例如,研究者发现,某些OVs在表达某些免疫刺激因子(如TNF-α和IL-2)后,能够显著增强免疫检查点抑制剂的效果。这表明,OVs不仅可以作为独立的治疗手段,还可以作为免疫检查点抑制剂的辅助工具,提高其对卵巢癌的治疗效果。

最后,将OVs与其他病毒结合使用,也是一种有前景的联合治疗策略。例如,将HSV-1的胸苷激酶(TK)基因插入到腺病毒中,可以形成一种新的溶瘤病毒,该病毒能够更有效地感染癌细胞,同时减少对健康细胞的伤害。尽管这种策略在实验室中取得了成功,但在临床试验中,其效果仍然受到多种因素的限制。

综上所述,溶瘤病毒作为一种新兴的治疗手段,在卵巢癌的治疗中展现出独特的潜力。尽管其在临床试验中的效果仍然有限,但通过基因改造和联合治疗策略,研究者们正在努力提高其治疗效果。未来,随着对卵巢癌基因组和免疫机制的深入研究,OVs有望成为一种更加有效的治疗手段。
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