综述：工程化改造HSV-1用于溶瘤治疗：从分子进入机制到靶向策略重定向

这篇综述系统阐述了1型单纯疱疹病毒(HSV-1)作为溶瘤病毒(OVs)的工程化改造策略，重点解析了病毒糖蛋白(gD/gB/gH-gL)介导的细胞进入分子机制，并创新性提出通过糖蛋白重定向技术实现肿瘤特异性靶向治疗。文章详述了已获批的临床溶瘤毒株(T-VEC/G47Δ)的改造原理，同时探讨了系统性递送面临的挑战与解决方案。

　　

工程化改造HSV-1用于溶瘤治疗：从分子进入机制到靶向策略重定向

引言

溶瘤病毒(OVs)作为癌症免疫治疗的前沿手段，具有选择性感染和杀伤肿瘤细胞的独特优势。在众多OVs中，1型单纯疱疹病毒(HSV-1)因其强大的溶瘤活性、遗传可塑性、广泛细胞嗜性和良好的临床安全性脱颖而出。目前已有两种HSV-1衍生溶瘤病毒(T-VEC和G47Δ)分别获得FDA批准用于黑色素瘤和恶性胶质瘤治疗，彰显其转化潜力。

HSV细胞进入机制

HSV-1病毒颗粒由包裹152kb双链DNA基因组的二十面体核衣壳、被膜蛋白层和宿主细胞来源的脂质膜组成。病毒膜上分布着12种糖蛋白，其中gB、gC、gD、gH和gL对病毒进入至关重要。病毒通过两种途径感染宿主细胞：

直接融合途径

该途径分为三个阶段：首先gB或gC与宿主细胞表面的硫酸乙酰肝素(HSPGs)结合；随后gD与特异性受体(如nectin-1)结合，诱导构象变化暴露其预融合结构域(PFD)；最终gH/gL异源二聚体与整合素受体结合，激活gB介导膜融合。Gianni等提出的"夹子和楔子"模型解释了gB激活机制：gH胞质尾端像楔子一样插入gB胞质域(CTD)，解除其自抑制状态，促使gB从预融合构象转变为后融合构象。

内吞途径

在部分细胞类型中，gH/gL与αvβ6/αvβ8整合素结合可促进病毒内吞。内体酸性环境诱导gB构象变化，促进病毒包膜与内体膜融合。该过程依赖RhoA信号介导的肌动蛋白骨架重组，但不依赖于网格蛋白。

糖蛋白及其受体系统

• gC：通过结合补体蛋白C3b抑制补体激活，协助免疫逃逸

• gD：识别三类受体——nectin-1、HVEM和3-O-硫酸化HS，其受体结合域(RBD)与预融合域(PFD)的构象变化是激活融合的关键

• gB：作为主要融合蛋白，通过PILRα、NMHC-IIA/B和MAG等受体介导膜融合

• gH/gL：与αvβ6/αvβ8整合素结合促进gL解离，进而激活gH信号传导

溶瘤HSV-1的改造策略

条件复制型oHSV

通过删除病毒核苷酸代谢相关基因(UL39/UL23)或神经毒力基因ICP34.5(γ34.5)实现肿瘤特异性复制。例如：

• hrR3株：缺失UL39(编码核糖核苷酸还原酶大亚基ICP6)

• G207株：双拷贝γ34.5缺失+UL39失活

• G47Δ株：额外删除US12(ICP47)以增强MHC I抗原呈递

糖蛋白重定向策略

完全重定向需破坏病毒与天然受体的所有相互作用，代之以配体-受体特异性结合：

gD重定向

• R5141株：删除gD 1-32位氨基酸(HVEM结合区)+V34S突变，特异性靶向IL-13Rα2

• R-LM249株：用抗HER2 scFv替换gD 61-218位氨基酸(Ig折叠核心)，在卵巢癌模型中显示显著疗效

• 平台化改造：在gD N端(Δ6-38)插入靶向EGFR/PSMA/EGFRvIII的scFv

gB重定向

• R-909株：在gB 43位插入抗HER2 scFv，融合活性不依赖gD/gH/gL激活

• 超融合突变gB(D285N/A549T)：显著提高重定向病毒进入效率

gH重定向

• R-VG809株：在gH 23位插入HER2-scFv，展示优于gD重定向的结构耐受性

可溶性适配体策略

双特异性蛋白(如scCEA-HveA)通过HVEM/gD结合域与肿瘤抗原scFv融合，实现靶向递送。自分泌适配体病毒(如EA-EgH-D)可实现肿瘤特异性横向扩散。

系统性递送挑战与突破

现有障碍包括中和抗体清除、单核吞噬系统捕获等。创新解决方案包括：

• 间充质干细胞载体：增强肿瘤归巢能力

• 纳米工程化：脂质体包裹或磁性纳米颗粒提高稳定性

• CD47-gC融合：逃避免疫清除

未来展望

下一代oHSV设计将聚焦：

1. 多层调控：整合糖蛋白重定向与转录调控(如HIF-1α启动子)

2. 协同改造：多糖蛋白联合工程化减少脱靶效应

3. 免疫武装：携带细胞因子或免疫检查点抑制剂增强抗肿瘤免疫

   这些创新策略将推动oHSV从局部治疗向系统性精准治疗转变，为转移性肿瘤提供新的解决方案。