综述:利用溶瘤病毒克服乳腺癌免疫抑制:从机制到临床转化

【字体: 时间:2025年09月11日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  本综述系统阐述了溶瘤病毒(OVs)在乳腺癌免疫治疗中的前沿进展,重点探讨了其通过重塑肿瘤微环境(TME)、激活T细胞(CTLs)及NK细胞等机制克服免疫抑制的潜力,并总结了工程化改造(如BiTEs、IL-21/IL-23武装)、联合免疫检查点抑制剂(ICIs)及靶向递送策略(如MSCs、外泌体)等优化方案,为推进OVs临床转化提供重要参考。

  

Introduction

乳腺癌仍是女性癌症相关死亡的主要原因。溶瘤病毒疗法(oncolytic virotherapy, OV)通过选择性感染和破坏癌细胞,并诱导针对肿瘤的适应性免疫反应,已成为对抗包括乳腺癌在内的多种癌症的有前景的新领域。此外,将OVs与其他乳腺癌治疗手段整合,以利用各自优势应对肿瘤异质性,也受到广泛关注。

Mechanisms of oncolytic viruses in breast cancer

溶瘤病毒是天然存在或经基因工程改造的免疫治疗剂,优先在肿瘤中复制,促进免疫原性细胞死亡。例如,溶瘤性腮腺炎病毒对乳腺癌异种移植瘤表现出强效细胞毒活性,而溶瘤肽则具有显著的抗转移特性。重组OVs在三阴性乳腺癌(TNBC)小鼠模型中也显示疗效,这是一种治疗选择有限的高度侵袭性亚型。

除了直接裂解肿瘤外,OVs主要通过激活免疫反应发挥抗肿瘤作用。免疫抑制性肿瘤微环境(TME)是癌症免疫治疗的主要障碍。通过招募抑制性免疫细胞和上调免疫检查点配体,TME助长免疫抑制并限制抗肿瘤 immunity,促进肿瘤进展和转移。OVs通过诱导免疫原性细胞死亡、破坏致密肿瘤基质以及触发危险信号和肿瘤相关抗原的释放来重塑TME。这一过程吸引抗原呈递细胞,激活和扩增淋巴细胞群,并增强它们向肿瘤床的浸润,从而将TME从免疫学“冷”状态转变为“热”状态。T淋巴细胞在这一转变中起着关键作用。

T细胞活化不足限制了免疫治疗的疗效。溶瘤副痘病毒ORFV及其衍生物诱导乳腺癌细胞发生焦亡,并增加肿瘤内细胞毒性T淋巴细胞(CTL)群。类似地,溶瘤牛痘病毒CF33-hNIS-ΔF14.5在TNBC模型中增强CD8+ T细胞浸润。一种病毒样纳米平台(PolyIC@ZIF-8)在酸性TME中降解,释放PolyIC以诱导凋亡并以抗原依赖性方式促进T细胞招募和活化。树突状细胞(DC)活化对OV介导的抗肿瘤免疫也至关重要。表达GFP的转基因新城疫病毒(NDV-GFP)使单核细胞衍生的DC成熟,引发针对乳腺癌细胞的抗原特异性T细胞反应。值得注意的是,将高剂量维生素C与溶瘤腺病毒(oAds)联合使用可放大T细胞活化。

自然杀伤(NK)细胞也有助于抗肿瘤免疫。一种基于溶瘤水疱性口炎病毒(VSV)的疫苗可增强NK细胞活性并改善TNBC结局。经工程化改造以表达CCL5的OVs可招募NK细胞至肿瘤部位,与基于NK细胞的疗法产生协同作用。此外,肿瘤向性NK细胞可作为系统性OV递送的载体。将NKT细胞免疫疗法与工程化OVs结合可进一步增强肿瘤靶向。

Challenges and optimization strategies for oncolytic virotherapy in breast cancer

Limited tumor targeting after systemic administration

增强OVs对乳腺癌细胞的特异性是一个关键研究重点。对于HER2阳性乳腺癌,基于HSV的OV R-LM249选择性感染和杀死HER2过表达的细胞。对于HER2阴性肿瘤,间皮素(MSLN)是一个有希望的靶点。重组麻疹病毒rMV-SLAMblind抑制Nectin-4阳性TNBC细胞。双特异性T细胞接合器(BiTEs)可以将T细胞重定向至肿瘤抗原,OV-BiTE组合代表了一种新颖的靶向策略。例如,一种靶向PD-L1的BiTE武装的oHSV-1选择性杀死PD-L1+肿瘤细胞和巨噬细胞,同时保留T细胞。瘤内OV递送也最大限度地减少了脱靶毒性。

Host antiviral immune responses

中和抗体对系统性OV递送构成重大挑战。规避或重新利用这些抗体的策略正在研究中。抗体重定向改善了瘤内腺病毒的功效。与HSV1716缀合的磁性纳米颗粒可保护病毒免受中和抗体影响,并实现磁性肿瘤靶向。间充质干细胞(MSCs)作为有效的OV载体,增强肿瘤递送和浸润。一种表达MIP-3α的脂质体封装NDV刺激抗肿瘤免疫并抑制血管生成。基于外泌体的递送系统在TNBC中也显示出前景。

Engineering multifunctional OVs

基因修饰可增强OVs的特异性和效力。一种miR-145/143修饰的柯萨奇病毒B3(miR-CVB3-1.1)选择性裂解乳腺癌细胞。将miR-CVB3与CpG-蜂毒肽联合使用可抑制原发性和转移性肿瘤生长。溶瘤腺病毒AdSVP-lncRNAi9沉默致癌miRNA以抑制TNBC增殖和迁移。

免疫调节性OVs可放大抗肿瘤免疫。表达IL-21或IL-23的牛痘病毒诱导强效免疫反应。TK/N1L缺失的牛痘病毒(VVΔTKΔN1L)预防术后复发和转移。TGF-β抑制与OVs协同作用,并且删除免疫逃避基因可增强疗效。此外,表达PD-1/IL-12的OVs重塑免疫抑制性TME。

武装免疫检查点的OVs将病毒疗法与检查点阻断相结合。一种抑制PD-L1的腺病毒改善了检查点抑制剂的安全性和有效性。一种靶向TIGIT的scFv武装的牛痘病毒(VV-scFv-TIGIT)与PD-1阻断产生协同作用。另一种工程化VV-α-TIGIT增强T细胞招募和活化。

Combination therapies with oncolytic viruses

OVs是TME的有效调节剂,它们与免疫检查点抑制剂(ICIs)、CAR-T细胞或其他免疫疗法的组合代表了一种极具前景的策略。例如,呼肠孤病毒和CD3-双特异性抗体的组合增强了干扰素介导的反应并促进T细胞浸润,导致HER2+乳腺癌模型中的肿瘤消退。此外,全基因组CRISPR-Cas9筛选已确定PARP1是限制病毒复制的关键细胞因子;因此,PARP抑制使TNBC对OV-ICI联合治疗敏感。新辅助OV治疗也被证明可以改善手术结果并降低复发率。优化这些组合方法中的剂量和时间至关重要,因为OVs和ICIs之间的协同效应是剂量和时间表依赖性的。因此,建立最佳给药方案和治疗顺序对于合理设计研究基于OV的联合免疫疗法的临床试验至关重要。

OVs还与化疗、放疗和靶向治疗协同作用。立体定向体部放疗(SBRT)增强OV诱导的免疫原性细胞死亡。激酶抑制剂,如BRAF抑制剂,可提高OV疗效。表观遗传修饰剂如恩替诺特可增强OV-IL-15超激动剂组合。

Development of potent oncolytic virus cancer vaccines

开发强大的基于溶瘤病毒(OV)的癌症疫苗依赖于肿瘤选择性病毒的合理设计及其免疫刺激特性的战略利用。利用OVs作为治疗性癌症疫苗的佐剂平台,对于针对患者特异性新抗原的个性化免疫治疗特别有吸引力。可以利用高通量测序技术来优化病毒设计、调节免疫反应并识别临床疗效的预测性生物标志物。此外,使用肿瘤芯片系统进行直接成像和自动分析阐明了免疫细胞与溶瘤牛痘病毒之间的协同抗肿瘤活性,为溶瘤疫苗的作用机制提供了新的见解。

Discussion

溶瘤病毒疗法代表了一种连接病毒学、肿瘤学和免疫学的新型多模式方法。虽然临床前和临床研究验证了几种OVs的抗肿瘤作用,但它们的临床转化面临挑战,包括限制瘤内递送、复制和传播的免疫和物理障碍。除了提高OVs的生物利用度和疗效外,开发与现有疗法协同的平台至关重要。更深入地了解宿主-病毒相互作用,特别是在代谢相关模型中,将有助于弥合基础研究与临床应用之间的差距。

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