《Aggregate》：Integrating Oncolytic Virus Engineering and Delivery Strategies for Enhanced Cancer Virotherapy
溶瘤病毒疗法（oncolytic virotherapy）代表了一种有前景的癌症免疫疗法（cancer immunotherapy）策略，整合了直接肿瘤细胞裂解与系统性抗肿瘤免疫的激活。尽管具有治疗潜力，但临床转化仍然受到病毒递送效率低、快速免疫清除以及高度免疫抑制的肿瘤微环境（TME）的根本限制。这些障碍促使该领域从单纯的病毒中心优化转向整合工程策略，该策略共同调节病毒设计、递送平台（例如，基于细胞、微生物或工程系统）以及宿主免疫。本综述（review）探讨了基因工程如何改善了局部给药下溶瘤病毒（oncolytic viruses, OVs）的效力和选择性，以及递送平台如何通过实现病毒保护、控制释放和微环境调节来扩展这些能力。此外，讨论了新兴的系统性递送策略，包括分子伪装、载体介导转运以及旨在克服免疫中和并增强肿瘤靶向的仿生纳米系统（biomimetic nanosystems）。最后，研究人员概述了下一代溶瘤病毒疗法的关键设计原则，强调需要时空可控、免疫整合的递送系统，以支持安全有效的全身性治疗。
**1 引言**
癌症免疫疗法（cancer immunotherapy）的发展在过去十年重塑了现代肿瘤学，凸显了能够同时清除肿瘤细胞和激活系统性免疫反应的治疗方法的重要性。其中，溶瘤病毒（oncolytic viruses, OVs）已成为一种独特的治疗方式，在恶性细胞内选择性复制以诱导肿瘤细胞裂解，同时触发免疫原性细胞死亡（immunogenic cell death, ICD），促进抗原呈递，并将肿瘤微环境（TME）重塑为免疫激活状态。这些双重的细胞溶解和免疫刺激特性使OVs成为与免疫检查点阻断、过继细胞疗法和癌症疫苗联合治疗的有力伙伴。尽管有充分的临床前依据和不断扩大的临床评估，基于OV的治疗疗效仍然具有异质性且常常受到限制。例如，在接受talimogene laherparepvec（T-VEC）治疗的患者中，持久缓解率达到16.3%，而接受粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）治疗的患者为2.1%，优势比为8.9（p < 0.001）。中位总生存期为23.3个月对比18.9个月，风险比为0.79（95% CI 0.62–1.00，p = 0.051）。尽管一部分患者获得了持久的缓解，但许多患者即使从基因优化的病毒平台中获益也甚微。积累的证据表明，这种可变性并非仅由病毒内在特征（如复制选择性或转基因载荷）决定，而是根本上受限于生物利用度和药代动力学。在临床环境中，治疗失败通常反映了足量病毒颗粒无法到达、停留在肿瘤组织中并扩散，使得递送成为OV转化中的核心瓶颈。这些挑战推动了从病毒中心优化向整合工程策略的概念性转变，该策略同时解决病毒设计、递送平台和宿主免疫相互作用。
瘤内注射历史上一直是OV给药的主要途径，提供了一种绕过系统性免疫屏障并实现高局部病毒浓度的实用方法。这种方法促进了早期临床验证，并支持了表达免疫刺激细胞因子和共刺激配体的基因武装OVs的发展。然而，其治疗范围仍然根本上受限于有限的肿瘤可及性、空间异质性以及无法治疗播散性或转移性疾病，而后者是癌症相关死亡的主要原因。为缓解这些限制，工程化的局部递送系统——包括水凝胶、微针（MN）贴片和设备辅助平台——已被开发用于改善肿瘤组织内的病毒保留、分布和持久性。通过提供物理保护、控制释放和TME的局部调节，这些策略扩展了瘤内给药OVs的功能能力。然而，这些策略仍然内在依赖于直接肿瘤接触，因此无法克服晚期恶性肿瘤的系统性本质。
因此，实现安全有效的系统性递送，特别是通过静脉给药，已成为扩大溶瘤病毒疗法临床应用的核心目标。然而，系统性给药使OV面临一系列宿主源性障碍，包括非靶向隔室化、物理屏障如血脑屏障（BBB）、体液免疫中和以及单核吞噬细胞系统的快速清除。重复给药可进一步诱导持久的抗病毒免疫记忆，加剧这些挑战。总之，这些挑战凸显了对能够协调病毒设计、递送平台和宿主免疫相互作用的整合工程策略的需求，以在系统层面实现高效和持久的肿瘤靶向。
本综述通过一个统一的概念框架追踪该领域的演变，总结了OV递送的最新进展：从瘤内注射和基因病毒工程，到局部工程化递送系统，最终到系统性静脉给药。通过整合这些视角，研究人员旨在定义连接机制见解和临床转化的新兴设计原则。
**2 溶瘤病毒基因工程：癌症病毒疗法中有效局部和全身递送的基础**
基因工程化的OVs增强肿瘤靶向性并刺激抗肿瘤免疫反应，为局部和全身递送奠定了基础。通过在肿瘤细胞中选择性复制，OV在肿瘤部位最大化病毒增殖，同时最小化脱靶效应。同时，它们诱导ICD并递送免疫调节分子，包括细胞因子和检查点抑制剂，以激活TME内的免疫效应细胞。通过将肿瘤选择性复制与免疫激活相结合，工程化OVs实现高效的肿瘤破坏和系统性抗肿瘤反应，支持瘤内和全身给药策略。
**2.1 工程化OVs实现肿瘤选择性感染和复制**
OV开发的一个核心目标是实现精确靶向和高效复制，同时最小化脱靶毒性。这是通过病毒工程对病毒进入、选择性复制和调控控制的协调优化实现的。
一个主要策略是利用恶性细胞中经常过表达的肿瘤相关表面受体来增强病毒进入。天然病毒趋性可用于肿瘤选择性，例如脊髓灰质炎病毒与CD155（也称为PVR）结合，而单纯疱疹病毒（HSV）与HVEM或nectin-1结合。此外，衣壳或包膜工程可实现受体重靶向以进一步提高特异性。例如，Yang等人证明，嵌合腺病毒（Ad）5/F35（通过用Ad35的杆部和旋钮结构域替换Ad5纤维产生）通过与CD46（一种在癌细胞中广泛上调的受体）结合来改善肿瘤靶向性和溶瘤效力。类似地，受体特异性工程已应用于HER2靶向；Leoni等人将HER2特异性scFv插入oHSV的糖蛋白D中，从而赋予对HER2阳性路易斯肺癌的选择性趋性。
选择性复制可通过利用肿瘤特异性分子异常来实现。诸如E1B或γ34.5基因缺失等基因修饰使得能够在肿瘤细胞中优先复制，同时限制在正常组织中的复制。肿瘤依赖性因素如胸苷激酶（TK）表达的升高也可被利用来赋予复制选择性。几个临床相关的OVs体现了这些策略。VG161是一种基于oHSV-1的OV，由Virogin Biotech Canada Ltd.开发，保留了TK基因。尽管这可能略微降低靶向精确性，但它保留了对阿昔洛韦和更昔洛韦等抗病毒药物的敏感性，从而能够对病毒活性进行药理学控制并提高临床安全性。T-VEC是一种工程化HSV-1，其中ICP34.5的缺失通过消除神经毒力赋予肿瘤选择性复制，而ICP47的缺失通过上调早期US11表达促进病毒复制和抗原呈递。插入两个拷贝的GM-CSF基因进一步促进树突状细胞（DC）和巨噬细胞募集，产生强大的T细胞介导的抗肿瘤免疫。类似地，G47Δ源自G207，通过额外缺失ICP47，进一步增强瘤内复制和抗原呈递驱动的免疫，同时保持肿瘤选择性，最终于2021年在日本获得临床批准。
为了进一步完善肿瘤特异性，转录和翻译调控元件被纳入OV基因组。肿瘤特异性启动子（TSPs），包括hTERT、E2F-1、survivin和GP73，驱动癌症细胞中必需病毒基因的选择性表达。此外，转录-翻译双调控OVs（TTDR-OVs）在两种水平整合调控，以优化复制效率和溶瘤活性之间的平衡。例如，oHSV-1必需基因ICP27可通过前列腺特异性启动子ARR2PB和rFGF-2 5′UTR共调控，从而在保持强健病毒增殖的同时增强肿瘤选择性。
除了选择性，提高肿瘤细胞内的复制效率至关重要。一些病毒编码抑制抗病毒反应的蛋白质，例如B18R介导的干扰素信号抑制。其他修饰，包括T-VEC中α47突变诱导的US11上调，进一步增强了病毒复制。重要的是，新兴证据表明，最大复制并不总是最佳治疗效果所必需的，因为非复制型或减毒病毒仍可能通过免疫激活诱导有效的抗肿瘤效应。
总之，这些方法建立了一个“精准感染-选择性复制”的范式，支撑着有效的溶瘤作用。
**2.2 工程化OVs增强抗肿瘤免疫**
除了直接溶瘤，OVs通过引发肿瘤特异性免疫反应发挥抗肿瘤作用。因此，工程化OVs以诱导ICD并递送重塑TME的免疫调节因子已成为增强其治疗效果的关键策略。
增强OV驱动的抗肿瘤免疫的一个关键策略是诱导ICD。OV介导的肿瘤细胞杀伤很大程度上与ICD相关，现在被认为是病毒溶瘤与启动肿瘤特异性免疫反应之间的关键联系。在病毒感染诱导的宿主细胞裂解过程中，肿瘤细胞经历应激反应，包括DNA损伤、内质网应激、自噬和膜破裂，共同触发了损伤相关分子模式（DAMPs）的释放，如钙网蛋白暴露、热休克蛋白、细胞外ATP和HMGB1。这些信号促进DC成熟和抗原呈递，最终增强T细胞启动和激活。例如，腺病毒突变体dl922-947，在E1A CR2中含有24-bp缺失，在恶性胸膜间皮瘤中诱导ICD并引发有效的抗肿瘤免疫。
另一个主要策略涉及加强免疫效应细胞（包括T细胞、DC和巨噬细胞）的功能和募集。早期努力主要集中在用单一的免疫刺激细胞因子武装OVs。这些包括白细胞介素、趋化因子、免疫调节剂和其他细胞因子（GM-CSF、干扰素[IFNs]、肿瘤坏死因子[TNF]、转化生长因子-β[TGF-β]等）。增强T细胞和自然杀伤（NK）细胞活性的白细胞介素——如IL-2、IL-12、IL-15、IL-18等——已被广泛纳入OV平台以增强细胞毒性免疫反应。例如，Ma等人工程化了一种基于HSV-1的OV，编码人IL-15/IL-15Rα融合蛋白（OV-IL15C），当与EGFR-CAR（其中CAR代表柯萨奇病毒和腺病毒受体）NK细胞配对时，可增强胶质母细胞瘤（GBM）细胞毒性并维持NK和CD8
+ T细胞存活。趋化因子调节TME内的免疫细胞运输和空间组织，因此被广泛用于增强瘤内免疫浸润。募集T细胞的趋化因子，包括CXCL9、CXCL10、CXCL11和CCL5，特别重要。例如，AAV–CXCL9在女性临床前模型中增加细胞毒性淋巴细胞浸润并使胶质母细胞瘤（GBM）对抗程序性死亡（PD-1）疗法敏感。类似地，OV-Cmab-CCL5（一种编码抗EGFR scFv–CCL5融合蛋白的oHSV）募集并激活NK细胞、T细胞和巨噬细胞，导致胶质母细胞瘤模型中的肿瘤消退和生存期延长。
OVs还可以递送免疫调节剂，包括检查点抑制剂和共刺激分子，以重塑肿瘤免疫微环境。免疫检查点抑制剂在癌症免疫疗法中取得了显著成功，为OVs的工程化提供了强有力的理论基础。例如，VG161编码IL-12、IL-15和PD-L1拮抗剂，能够直接裂解肿瘤并同时进行分层免疫激活，在重度预处理的患者中显示出临床活性。其他检查点，包括CTLA-4、TIGIT、TIM-3和LAG-3，也被靶向。VV–scFv–TIGIT改善肿瘤控制、T细胞浸润和CD8
+ T细胞激活，而VVGM–αCTLA-4实现局部检查点阻断和免疫激活，促进Treg耗竭并增强效应T细胞反应。共刺激分子，如OX40、CD40和4-1BB，进一步放大T细胞激活和记忆形成。因此，武装有OX40L或CD40L等配体的OVs显示出强大的免疫刺激作用。例如，oHSV-CD40L增强DC成熟和T细胞激活，抑制胰腺导管腺癌（PDAC）模型中的肿瘤生长。类似地，OV-mOX40L促进强健的CD4
+和CD8
+ T细胞激活，减少Tregs，重塑TME，并驱动系统性肿瘤控制和生存获益。
在这些基础之上，下一代多臂OVs整合了细胞因子、趋化因子、共刺激配体（例如，OX40L、CD40L）和免疫参与模块（例如，CD47、PD-1），以更全面地重塑肿瘤免疫微环境。一项VG161（表达IL-12、IL-15、IL-15Rα和PD-1/PD-L1阻断融合蛋白）的多中心I期试验在晚期肝细胞癌患者中显示出良好的安全性、耐受性、药代动力学和初步抗肿瘤活性，支持其持续临床开发。其他研究进一步强调了免疫武装OVs的潜力。例如，表达OX40L和IL-12的基于HSV-1的OV将感染的肿瘤细胞重编程为人工抗原呈递细胞，维持复制耦合的免疫信号传导，增强肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）的激活、持久性和细胞毒性，最终驱动完全肿瘤消退和持久的免疫记忆。重要的是，J. Zhao等人通过scRNA-seq分析确定了三个关键的免疫微环境因素——T细胞激活、巨噬细胞极化和DC成熟——显著影响OVs的疗效。这些发现与CAN-3110溶瘤单纯疱疹病毒的临床观察一致。基于这些见解，通过用五个非冗余免疫调节基因（CCL5、CXCL16、IFN-γ、GM-CSF和IL-12）武装HSV-1开发了溶瘤病毒OV-5A。该设计有效协调了先天性和适应性免疫激活，在不同肿瘤模型中产生了有效的抗肿瘤疗效。
总之，这些进展凸显了从单因子武装向理性设计的多功能OV平台的范式转变，这些平台能够实现对肿瘤靶向、复制和免疫激活的协调调节。通过整合ICD诱导、免疫效应细胞募集以及检查点或共刺激信号传导，下一代OVs实现了更强大和持久的抗肿瘤反应。然而，尽管病毒工程取得了这些进展，OVs的治疗效果仍然关键依赖于肿瘤组织内的有效递送和保留。特别是，瘤内给药虽然能够实现高局部病毒浓度和降低全身毒性，但常常受到异质性分布、快速免疫清除和亚优病毒持续时间的限制。
**3 局部递送系统**
瘤内注射是给药OVs最直接和广泛使用的方法，并且是临床转化的基础策略。通过绕过全身循环，这种方法最大限度地减少了循环抗体、补体激活以及肝脏和脾脏等清除器官隔室化引起的即时病毒中和，允许高局部病毒浓度，同时限制全身暴露。因此，瘤内给药已在早期临床试验中广泛应用，并支持了特定适应症的监管批准。
临床研究主要集中在通过瘤内递送增强肿瘤内病毒分布并保护病毒颗粒免受全身体液免疫反应的中和，从而增加有效局部剂量。尽管在安全性和控制方面具有优势，但瘤内注射本质上受限于肿瘤可及性、注射精度和空间覆盖。许多实体瘤在解剖学上难以触及、多灶性或弥漫性浸润，这可能使局部注射不充分或不切实际。此外，由于高间质压力、致密细胞外基质和快速的先天免疫清除，注射病灶内的病毒传播可能不均匀。
为了克服这些限制，工程化局部递送系统已被开发用于改善OV在肿瘤组织内的稳定性、保留和时空分布。平台如可注射水凝胶和MN贴片不仅提供持续的局部释放，还主动调节TME，从而扩展了瘤内给药OVs的治疗效果。通过提供对病毒行为的更好控制，这些工程化系统增强了超越传统针头注射的局部OV治疗潜力。
**3.1 基于水凝胶的OV递送**
可注射和原位形成的水凝胶是研究最广泛的局部OV递送平台之一。通过将病毒颗粒封装在含水聚合物网络内，水凝胶提供针对过早降解和局部免疫清除的物理保护，并实现持续的局部释放，从而延长病毒保留并放大抗肿瘤免疫激活。此外，刺激响应性水凝胶系统可以将病毒释放与肿瘤特异性信号同步，优化直接溶瘤和免疫启动。另外，此类平台可被工程化以局部调节TME，从而支持病毒复制并增强免疫激活。
越来越多的工作证明了水凝胶在肿瘤切除后或瘤内给药用于局部OV保留的效用。Guo等人报道了一种超分子肽水凝胶（NapGFFYK），能够在肿瘤切除后封装OVs并形成稳定的原位储库，实现持续的病毒释放，保持病毒生物活性，并延长局部持久性，这些共同转化为增强的术后肿瘤控制。类似地，Wang等人开发了一种可注射的可生物降解水凝胶系统（OA-Mel@CCA），通过胶原蛋白与醛修饰环糊精共价偶联构建，允许持续共递送溶瘤腺病毒（OA）和美法仑用于视网膜母细胞瘤治疗。该系统增强了肿瘤靶向性，有效抑制肿瘤生长，预防脑转移，并保留视网膜结构和功能，从而为视网膜母细胞瘤（RB）提供了一种有前景的治疗策略，同时最小化视网膜毒性。在另一个代表性例子中，设计了一种可注射的溶瘤水凝胶（OP@AMPCP Gel），用于OV与CD73抑制剂AMPCP的共递送，实现局部保留和持续的瘤内释放，同时保持病毒生物活性并改善治疗效果、安全性和持久性。除了特定配方外，一系列水凝胶支持性辅料和聚合物系统，包括透明质酸酶响应基质、藻酸盐、明胶、甲基丙烯酸钠、修饰聚合物和海藻糖基稳定剂，已被报道可提高封装效率、结构稳定性和释放控制，扩展了水凝胶介导的OV递送的材料工具箱。例如，Hou等人构建了一种简便、稳定且可调的藻酸钠水凝胶载体，用于溶瘤单纯疱疹病毒2型和CAF靶向PT-100的分阶段共递送。早期释放的PT-100通过抑制癌症相关成纤维细胞来减轻肿瘤间质高血压和细胞外基质障碍，从而增强随后释放的病毒的溶瘤活性，促进肿瘤免疫浸润并重塑免疫抑制性TME。
在简单的储库形成基础上，刺激响应性水凝胶系统被工程化以将OV释放与肿瘤特异性微环境信号同步。例如，一种基于透明质酸（HA）的氧化还原响应性纳米水凝胶被证明可以保护OV免受免疫失活，同时通过还原性TME触发释放，从而保持病毒稳定性、生物活性和抗肿瘤效力。Z. Zhao等人通过3D数字光处理生物打印制造了一种胶原酶敏感的水凝胶平台，其中降冰片烯修饰的豇豆花叶病毒（CPMV-NB）通过光触发硫醇-烯点击反应共价固定。这种工程化水凝胶延长了CPMV-NB的局部保留，实现了酶响应性可控病毒释放，并保持了释放病毒的良好免疫原性以激活强大的抗肿瘤免疫反应。同时，氧化海藻酸钠基水凝胶可以在酸性肿瘤条件下经历席夫碱键断裂，触发药物释放，诱导铁死亡，并激活抗肿瘤免疫反应。壳聚糖基水凝胶还通过与Toll样受体4等先天免疫受体结合来增强DC和巨噬细胞功能。
除了被动保护和控释外，积累的证据表明，适应性水凝胶可以主动调节肿瘤免疫微环境。这类材料能够实现溶瘤与抗肿瘤免疫启动的同步，加强了直接肿瘤细胞裂解与免疫介导的肿瘤清除之间的耦合。例如，重组痘苗病毒OVV-Hyal1，编码透明质酸酶（Hyal1），降解TME中的HA，重塑细胞外基质并增强病毒传播，从而在与化疗、多肽、免疫细胞和抗体联合时改善药物分布和免疫细胞浸润。
总之，基于水凝胶的OV递送系统展示了理性材料设计如何延长病毒持久性，增强对OV释放的时空控制，并主动重塑局部TME。这些平台为将溶瘤病毒疗法与免疫调节策略整合提供了一个多功能且模块化的基础，特别是在持续局部暴露和协调免疫激活对治疗效果至关重要的背景下。
**3.2 基于微针贴片的OV递送**
基于微针（MN）贴片的递送系统已成为改善肿瘤组织内OVs空间分布的有效策略。通过实现微创和多点递送，MNs绕过了与常规瘤内注射相关的扩散限制，促进更均匀的病毒沉积在肿瘤区域。这种方法对于表浅或可触及的肿瘤特别有利，其中MN阵列增强了局部覆盖和治疗效果。除了改善递送均匀性，这些平台在保持免疫能力的同时，最小化了操作变异性和操作员依赖性。
多项研究表明，聚合物或水凝胶MN贴片可以有效封装具有感染性的OV颗粒并将其递送到表浅肿瘤组织中，导致局部病毒保留和抗肿瘤活性，同时最小化全身暴露。已经开发了一种明胶甲基丙烯酰（GelMA）水凝胶MN平台来封装溶瘤新城疫病毒（NDV），形成有序的MN阵列，能够穿透皮肤并实现局部病毒沉积。该系统保持了病毒完整性和对肝细胞癌细胞的溶瘤活性，凸显了可交联水凝胶用于OV相容性MN制造的适用性。
重要的是，MN系统可以进一步工程化以增强免疫治疗效果。由聚乙烯吡咯烷酮和蔗糖组成的可溶解MNs已被用于递送肽包被的条件复制型腺病毒（PeptiCRAd），实现高效的抗原呈递和强大的免疫激活。这种基于MN的制剂通过促进DC启动和记忆T细胞反应，改善了安全性、耐受性和抗肿瘤效力，强调了MN设备与免疫工程化OV疫苗的兼容性。类似地，开发了一种多阶段MN平台（MN-OJ），通过OAs增强局部溶瘤和系统性抗肿瘤免疫。可溶解基底确保快速病毒递送以实现肿瘤细胞裂解和抗原释放，而可降解尖端提供持续的JQ1释放以增强病毒复制，调节PD-L1和乳酸水平，并重塑免疫抑制性TME，从而促进T细胞浸润和细胞毒性功能。
同时，病毒屏蔽策略已被纳入MN平台，以改善肿瘤选择性和免疫相容性。肿瘤细胞来源的细胞外纳米囊泡（TDEVs）已被用作OAs的伪装材料，实现持续和肿瘤选择性的病毒释放，同时保护免疫细胞免受脱靶病毒裂解并减轻免疫耗竭。在这种情况下，MN设备充当可控的局部储库，空间上限制OV活性，同时保持免疫能力。
总之，基于MN贴片的局部递送系统改善了递送均匀性，增强了剂量控制，减少了操作员依赖性变异，并提高了患者依从性。通过实现微创、可重复和解剖学精确的递送，这些材料增强的平台弥合了常规瘤内注射和无创给药之间的差距，并作为全身OV递送策略的多功能补充，特别是对于表浅肿瘤和局部疾病管理。
**4 全身递送系统**
虽然局部递送系统改善了瘤内保留和活性，但它们仍然本质上受限于对直接肿瘤接触的依赖，因此不足以治疗广泛性恶性肿瘤。为了将溶瘤病毒疗法的治疗范围扩展到可触及病灶之外，全身给药，特别是通过静脉递送，已成为靶向播散性和转移性疾病的关键。然而，全身给药使病毒颗粒暴露于连续的宿主源性屏障，严重限制了它们的生物利用度和肿瘤积累。因此，OV递送平台的设计已转向多层次策略，整合病毒工程、材料介导的屏蔽、细胞载体和免疫调节，以克服这些全身性挑战。
**4.1 全身OV递送的生物学和物理屏障**
静脉输注后，OVs遇到一系列连续但重叠的宿主源性屏障，共同限制了循环时间、肿瘤积累和治疗效果。非特异性吸附和非靶组织隔室化代表了一个早期且主要的屏障。具有高灌注和有孔血管的器官——最显著的是肝脏和脾脏——充当主要的病毒汇，将全身给药的OVs的相当一部分从肿瘤部位转移开，从而急剧减少了生物可利用的病毒剂量。同时，组织屏障进一步限制了OV对解剖学保护的肿瘤区域的进入。血脑屏障（BBB）尤其构成了原发性脑肿瘤和转移性脑肿瘤全身治疗的一个强大障碍，严重限制了静脉给药后病毒进入中枢神经系统。
除了物理限制，体液免疫成分在病毒中和中起着决定性作用。预先存在的或治疗诱导的中和抗体，连同补体蛋白和凝血因子，迅速灭活循环中的病毒颗粒。这些相互作用不仅减少了感染性病毒滴度，还促进了调理作用和随后被TME中免疫细胞的清除，从而严重限制了有效的病毒暴露。重复静脉给药通过诱导持久的体液免疫记忆加剧了这些障碍。首次暴露后，由于抗体反应增强和免疫回忆，后续的OV剂量通常被更快、更完全地中和，严重损害了多周期全身OV治疗的可行性。
此外，单核吞噬细胞系统的吞噬过滤构成了最高效的OV清除机制之一。肝脏中的库普弗细胞、脾巨噬细胞和其他专业吞噬细胞迅速内吞和降解循环中的病毒颗粒，进一步缩短了全身持久性并限制了肿瘤递送。
总之，这些宿主源性屏障定义了静脉递送OVs的生物利用度和药代动力学，是全身OV给药治疗失败的主要决定因素。它们共同强调，全身OV递送受宿主免疫和生理清除机制的限制远大于仅受肿瘤许可性的限制。
**4.2 病毒工程与分子伪装**
为了克服全身循环中的免疫识别和中和，已经开发了一系列病毒和分子工程方法来修饰OVs的物理化学性质。这些策略主要旨在减少调理作用、逃避抗体结合并延长循环时间，从而增加肿瘤积累的可能性。
最广泛探索的方法之一涉及通过化学缀合或物理涂层修饰病毒表面。例如，RadioOnco（Ad@PSSP）采用多功能PEI–Se–PEG聚合物涂层来改善循环稳定性，增强肿瘤积累，并与放射治疗协同。类似地，胆固醇修饰的腺病毒（OA@Cho）可以调节循环中的蛋白冠形成，选择性富集ApoE并利用LDLR介导的转胞吞作用穿过BBB，从而在GBM模型中实现靶向胶质瘤递送和ICD诱导。
表面工程也已应用于调节抗病毒免疫和肿瘤靶向。例如，用半乳糖-PEG聚合物链包被的溶瘤单纯疱疹病毒（oHSV）减少宿主抗病毒反应，同时增强肿瘤选择性。糖基化-PEG修饰的oHSV保持复制，选择性结合肝细胞癌细胞上的去唾液酸糖蛋白受体（ASGPR），并通过减少调节性T细胞和增强激活的CD8
+ T细胞和NK细胞浸润来调节TME，导致抗肿瘤细胞因子释放增加和肿瘤进展抑制。
**4.3 基于细胞的递送系统**
为了克服脱靶隔室化并增强肿瘤定向运输，基于细胞的递送系统已被开发为OVs的主动载体。通过利用活细胞的固有生物学特性，这些方法提供免受免疫识别的保护，实现延长循环，并促进向肿瘤组织的定向迁移。
*4.3.1 血细胞基系统*
循环血细胞如血小板和红细胞已作为天然载体出现，以保护OVs免受中和抗体，同时利用其固有的肿瘤归巢能力。基于血小板的递送系统已被广泛探索用于靶向OV运输。OVs可以通过CARs高效地整合到血小板中，保持血小板功能，并通过微粒释放或直接病毒传播实现随后将病毒有效载荷转移到肿瘤细胞。这种策略利用了血小板对循环肿瘤细胞（CTCs）的天然亲和力，允许靶向递送到转移生态位。例如，基于血小板的Adv5-PLT系统利用血小板-CTC相互作用护送OAs，诱导ICD和强大的抗转移免疫，并具有良好的生物安全性。
更先进的方法进一步利用血小板生物发生来产生OV载体。工程化巨核细胞封装OA 5型（M-Ad5）通过血小板生成过程在体内产生溶瘤血小板。静脉注射后，M-Ad5通过肺循环运输，其中机械和血流动力学力促进负载OV的血小板释放到血流中。类似地，红细胞利用策略（ELeOVt）在肺转移模型中实现了近完全的病毒装载、延长循环、肺选择性递送和降低全身毒性。
*4.3.2 干细胞基系统*
基于干细胞的载体代表了全身OV递送中最临床先进的平台之一。间充质基质细胞（MSCs）和神经干细胞（NSCs）可以将OVs运送到播散性肿瘤部位，同时保护它们免受中和抗体。例如，颈动脉内MSC介导的溶瘤HSV递送显著改善了对黑色素瘤脑转移的靶向，并与PD-L1阻断协同增强CD8
+ T细胞免疫。此外，通过MSCs全身递送武装IL-12和PD-L1阻断剂的Ad有效重塑了免疫抑制性TME，从而增强了实体瘤中CAR-T细胞的浸润、持久性和抗肿瘤活性。
基于NSC的平台已进一步推进到临床转化。在胶质瘤中，NSC-CRAd-S-pk7实现了临床转化，在针对新诊断高级别胶质瘤的首次人体I期试验中显示出良好的安全性和令人鼓舞的生存结果。最近，脑室内注射NSC-OV进一步改善了瘤内持久性，并抑制了MDSC驱动的免疫抑制，特别是在与Paquinimod联合使用时。
*4.3.3 免疫细胞基系统*
免疫细胞介导的递送通过将OV运输与内在免疫效应器活性耦合，提供了额外的功能优势。这些系统不仅促进肿瘤靶向递送，还主动调节TME以增强抗肿瘤免疫。先天免疫细胞已被探索为具有固有肿瘤归巢和免疫调节特性的天然OV载体。例如，抗原特异性IgE致敏的肥大细胞选择性递送OVs到抗原阳性肿瘤，同时局部放大炎症和T细胞免疫。类似地，中性粒细胞-OV偶联物利用中性粒细胞肿瘤浸润来增加瘤内病毒沉积，随后程序性中性粒细胞死亡缓解T细胞耗竭并重塑TME。
工程化免疫细胞系统通过将病毒递送与细胞免疫疗法整合，进一步扩展了这些能力。一种基于NK细胞的Ad递送系统（Ad@NK）利用NK细胞的肿瘤归巢特性，作为生物反应器支持病毒装载、保护、复制和释放，从而实现高效的肿瘤特异性递送。反过来，Ad感染通过STAT4-颗粒酶B途径刺激I型干扰素信号传导，增强NK细胞抗肿瘤活性。在适应性免疫水平，OV预装载的双特异性CAR-T细胞利用病毒抗原驱动的天然TCR激活来增强扩增、持久性和抗肿瘤功能。这一概念在CR2/3?CAR–VSVΔ51系统中得到进一步扩展，其中CAR-T细胞被工程化以通过LDLR衍生结构域锚定溶瘤VSV，实现协调递送和CAR预激活。互补地，ONCOTECH整合了T细胞基递送与瘤内PD?L1基因破坏，在多个肿瘤模型中实现了强大的协同作用。
*4.3.4 肿瘤细胞基系统*
进一步扩展基于细胞的OV递送平台的范围，肿瘤细胞基“特洛伊木马”策略利用癌细胞的固有肿瘤归巢特性来实现免疫逃逸运输和转移靶向。例如，液氮灭活的携带OVs的肿瘤细胞可以在局部病毒释放和扩增之前将病毒有效载荷递送到转移部位。二元和双生子干细胞系统，其中一个干细胞群体递送OVs，而另一个分泌免疫调节剂如GM-CSF或检查点抑制剂，已在中枢神经系统黑色素瘤和软脑膜转移模型中显示出增强的效力。
**4.4 基于生物材料和仿生的递送系统**
为了解决基于细胞的载体的可扩展性、安全性和监管限制，越来越多的关注转向了非复制性的基于生物材料和仿生的递送系统。通过整合免疫屏蔽、可编程生物分布和受控有效载荷释放，这些平台为推进全身性溶瘤病毒疗法提供了一个模块化和临床可处理的框架。
*4.4.1 脂质和聚合物基系统*
脂质和聚合物基纳米载体代表了最早和最广泛研究的全身OV递送平台之一。特别是脂质体封装，提供了有效的免疫屏蔽并改善了循环稳定性，同时保持病毒传染性。用靶向配体和仿生表面修饰进行功能化进一步增强了肿瘤选择性和免疫逃逸。
已经开发了一系列基于脂质体的工程策略来解决全身OV递送中的关键障碍。PEG化卵磷脂-胆固醇脂质体有效地屏蔽腺病毒免受中和抗体，同时保持传染性，使得重复静脉给药而不损失效力。靶向配体，如iRGD肽，进一步增强了肿瘤和内皮靶向，放大了病毒复制、血管重塑和抗肿瘤免疫。
除了被动靶向，脂质体系统可以工程化以主动调节TME。例如，携带溶瘤呼肠孤病毒的PEG化脂质体通过增强渗透和滞留（EPR）效应增强肿瘤穿透。病毒复制诱导肿瘤细胞凋亡并进一步促进PEG-脂质体积累，导致与紫杉醇负载的PEG-脂质体（PTX-PEG-脂质体）联合使用时治疗效果增强，显著抑制B16黑色素瘤模型中的肿瘤生长。同时，封装溶瘤腺病毒（Ad[I/PPT-E1A]）的CCL2包被脂质体促进表达CCR2的单核细胞向肿瘤募集，而不损害病毒活性或诱导毒性。
更先进的表面工程策略进一步完善了OV-宿主相互作用。通过聚醚酰亚胺（PEI）修饰的OVs的静电吸附形成的人工病毒-蛋白冠系统，由PEG化脂质体涂层稳定，能够可控地调节蛋白冠组成，从而改善循环时间和肿瘤积累。
除了传统的脂质体载体，最近的进展引入了OV递送的新范式。脂质纳米颗粒（LNP）基合成RNA病毒平台封装病毒RNA基因组，使得尽管存在循环中和抗体，也能实现细胞内病毒组装和生产性复制。这种策略允许重复静脉给药并诱导强大的抗肿瘤免疫。
用STING激活聚合物工程化的溶瘤病毒样纳米颗粒（OV-NPs）提供了一种将基因递送与免疫激活相结合的替代方法。加载OX40L质粒的OV-NPs将肿瘤细胞重编程为表达免疫刺激信号并激活STING通路，在多个肿瘤模型中导致显著肿瘤抑制且无检测到的毒性。
*4.4.2 仿生和细胞外囊泡基系统*
仿生膜工程已实现了OVs的免疫伪装和肿瘤选择性递送。携带肿瘤靶向配体的生物工程细胞膜纳米囊泡在中和抗体存在下保持病毒传染性，同时增强肿瘤选择性和治疗效果。
细胞外囊泡基系统通过将递送与免疫调节整合进一步扩展了这些能力。肿瘤来源的EVs表现出固有的肿瘤趋性，使得优先在肿瘤组织中积累，诱导局部免疫原性炎症，并减少全身免疫激活。例如，EV介导的microRNA修饰的柯萨奇病毒B3递送使得在乳腺癌模型中能够进行免疫屏蔽的全身给药和协同免疫化疗病毒疗法，将TME重塑为免疫刺激状态。此外，溶瘤EV（CRAdEV）与亲本病毒相比显示出改善的肿瘤靶向性和细胞毒性。离体和体内研究均显示，CRAdEV激活先天性和适应性免疫反应，包括DC、CD4
+和CD8
+ T细胞以及B细胞介导的抗体产生，从而改善抗肿瘤活性。
更先进的基于EV的系统整合了多模式治疗功能。例如，SFOVV@IR1061将溶瘤痘苗病毒（OVV）与近红外II荧光染料IR1061整合在来自苦参（Sophora flavescens）的细胞外囊泡（SFNPs）中。OVV特异性靶向并裂解肿瘤细胞，刺激强大的抗肿瘤免疫反应，而IR1061通过光声成像促进高分辨率肿瘤成像，并实现靶向光热疗法（PTT）。同时，一种新型纳米疫苗平台ID8cm@OAd5-mCD40L，将免疫刺激Ad（OAd5-mCD40L）纳入同源肿瘤细胞膜中。该平台通过病毒掩蔽逃避免疫清除，从而实现精确的肿瘤靶向、高效的溶瘤和免疫激活，从而改善肿瘤中病毒富集和DC激活。同时，生物正交OV/M纳米囊泡代表了另一种典型的纳米治疗结构范例，通过膜仿生工程制造，并装载合成配体和溶瘤病毒有效载荷，用于双特异性肿瘤靶向。具有脂质体结构和高病毒载量的这些纳米囊泡选择性地诱导肿瘤凋亡而不损伤正常组织，提高抗肿瘤细胞因子的产生，并增强CD8
+ CAR-T细胞的浸润和激活。通过重编程肿瘤免疫微环境，它们克服了CAR-T单一疗法的局限性，促进了联合免疫疗法的临床发展。
*4.4.3 微生物基系统*
微生物基载体代表了一类具有显著治疗潜力的新兴OV递送系统。微生物囊泡，特别是外膜囊泡（OMVs），通过将高效的病毒递送与先天免疫激活相结合提供了独特的双重功能。来自大肠杆菌Nissle 1917的OMVs已被证明能增强溶瘤病毒OH2在肿瘤内的积累，同时在前列腺癌模型中提供病原体相关分子模式介导的免疫刺激。相关的基于OMV的纳米复合材料通过诱导自噬-级联增强免疫疗法进一步放大了治疗效果，增强了病毒复制和抗肿瘤免疫反应。
除了囊泡基系统，活微生物载体通过主动运动性和增强的肿瘤穿透提供了额外的优势。这一概念得到细菌与病毒之间内在相互作用支持，其中细菌成分如脂多糖可以稳定病毒颗粒并影响病毒持久性和传播。此外，宿主相关微生物群可以促进病毒复制和全身传播，凸显了微生物系统支持OV递送的潜力。
基于这些特性，自推进微生物载体已被开发用于深层肿瘤穿透。例如，大肠杆菌–lipo?OAs利用细菌运动性将瘤内病毒富集提高了170倍以上。类似地，CAPPSID平台利用沙门氏菌转录和递送病毒RNA基因组，绕过循环抗体并实现细菌对病毒成熟的调控。在生物学与工程的界面上，生物混合微生物系统进一步扩展了OV递送的能力。例如，cRGD-Fe3O4-OA细胞机器人整合了磁推进、肿瘤靶向和持续病毒释放，使得能够在膀胱肿瘤内进行可操纵导航和延长保留。
**4.5 混合系统**
已经开发了将生物材料与物理场辅助策略相结合的替代系统，以增强对OV递送的时空控制。通过将OV与外部刺激如光动力疗法（PDT）、光热疗法（PTT）、声动力疗法（SDT）和磁场相结合，这些系统能够实现精确的肿瘤靶向、可控的病毒释放和减少的抗体介导的中和，同时延长循环时间。
磁场引导递送代表了实现空间精度的特别有效策略。例如，磁性氧化铁纳米颗粒偶联的AAV2允许外部引导的全身递送，具有微米级精度，并且当与光激活的KillerRed表达结合时，实现空间控制的光动力病毒疗法和有效的抗肿瘤效力。此外，磁性纳米材料与OV结合通过外部磁场实现靶向肿瘤递送，增强溶瘤效力。用来自趋磁细菌的纳米颗粒组装单纯疱疹病毒（HSV1716）保护病毒免受中和抗体，增强病毒复制，并将其引导至肿瘤。该策略还募集免疫细胞，刺激抗肿瘤免疫，并诱导肿瘤缩小，在乳腺癌小鼠模型中使存活率提高50%。
**5 展望与视角**
溶瘤病毒疗法已从一个以病毒为中心的治疗概念演变为一个多方面的工程挑战，涵盖分子设计、递送系统和宿主免疫相互作用。尽管在改善病毒选择性、局部保留和全身运输方面取得了实质性进展，但OV的临床转化仍然受限于难以在复杂生物环境中协调这些因素。
当前研究的一个核心见解是，仅靠有效的递送不足以实现最佳的治疗效果。尽管生物材料和细胞载体可以增强病毒稳定性、延长循环和改善肿瘤靶向，但使用未修饰或最小工程化的病毒固有地限制了抗肿瘤效力。最近的研究越来越多地证明，将先进递送平台与基因工程化OVs相结合可以协同改善治疗性能。例如，整合了肿瘤靶向、免疫逃逸细胞载体与工程化病毒有效载荷的系统，或抗原引导的免疫细胞基递送平台，已显示出增强的肿瘤特异性、免疫激活和病毒扩增。例如，X. Chen等人通过整合肿瘤靶向、低免疫原性供体细胞（CD47
hi HLA-E
hi CAR
hi）与病毒工程（包括GSDMD
NT和HSP启动子插入）开发了一种溶瘤病毒递送系统（iNV-GOV），从而实现免疫逃逸、肿瘤特异性递送和焦亡介导的病毒扩增。类似地，Y. Xu等人工程化了IgE致敏的肥大细胞（IgE-MCs）作为抗原引导的递送平台，促进肿瘤特异性积累、靶向OV释放和肿瘤免疫微环境的局部重塑。值得注意的是，用表达免疫刺激因子如GM-CSF、CD40或IL-12的工程化OV武装IgE-MCs可以进一步增强抗肿瘤免疫和治疗效果，强调了它们用于下一代、患者特异性癌症免疫疗法的转化潜力。这些发现凸显了同时最大化递送效率和内在病毒效力的重要性。
展望未来，病毒工程和递送系统的理性整合可能定义下一代OV疗法。未来的策略应强调病毒有效载荷和载体平台的协同设计，而不是孤立优化单个组件。在这种背景下，出现了几个关键设计原则。首先，对病毒分布和激活的时空控制（例如，控制释放动力学）对于确保病毒复制和免疫刺激在适当的位置和时间发生至关重要。其次，单一平台内保护、靶向和控释的多功能整合（例如，结合病毒屏蔽、靶向和免疫调节的平台）对于改善递送效率和治疗一致性至关重要。第三，能够动态与TME相互作用的适应性和响应性系统可能实现对异质性和进化肿瘤的更精确和有效治疗。
使能技术的进步，包括人工智能引导的病毒设计、病毒-载体组合的高通量筛选以及个性化治疗策略，预计将进一步加速这一转变。最终，溶瘤病毒疗法的未来将取决于从病毒或递送系统的孤立优化向病毒功能、材料特性和宿主反应的协同工程的转变，从而实现全身有效和临床可转化的癌症免疫疗法。
