溶瘤病毒顯示嶄新治療潛力,血液中的白細胞或能中和抗體障礙

眾所周知,除了通過複製直接裂解腫瘤細胞以外,溶瘤病毒(OV)

還具有激活免疫系統的抗腫瘤作用。然而,不像其他類型的免疫療法如檢查點抑制劑,OV還刺激體內的抗病毒免疫應答,包括誘導抗病毒中和抗體

大多數人認為,患者體內預先存在或治療期間產生的中和抗體(NAb)是OV全身性遞送的障礙,使得重複劑量無效。這種擔憂不僅限制了適用的患者群體,還可能將全身性OV治療策略限制為“一次性”方法,意味著患者接受單次高劑量的OV或將OV直接注射到腫瘤。

事實上,FDA至今批准的唯一一個溶瘤病毒療法T-VEC僅適用於瘤內注射

然而,近日發表在美國癌症研究協會(AACR)旗下出版物Cancer Immunology Research的一項研究表明,血液中稱為單核細胞的白細胞可以裝載OV/NAb複合物,在進入腫瘤部位時重新激活OV,從而保留其感染和殺死癌細胞的能力!

這項研究由英國利茲大學的Elizabeth Ilett博士和Rob Berkeley博士以及倫敦癌症研究所的Alan Melcher教授領導。

溶瘤病毒顯示嶄新治療潛力,血液中的白細胞或能中和抗體障礙

電子顯微鏡圖像顯示含有病毒顆粒的白細胞(以紅色圓圈顯示)。白細胞在進入腫瘤部位時可以重新激活病毒,從而保持其殺癌能力。

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原來血細胞還是個好幫手

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單核細胞(monocytes)是血液中最大的血細胞,也是體積最大的白細胞,是機體防禦系統的一個重要組成部分。該研究著眼於目前正用於臨床試驗的3種溶瘤病毒,並發現其中2種的中和形式可被單核細胞

重新激活

研究結果一覽

呼腸孤病毒:被患者血清中的IgG和IgA抗體中和

首先,該研究對Oncolytics Biotech公司的呼腸孤病毒進行了研究。

為確保高滴度的抗OV NAb,研究人員在治療後至少7天時,從臨床試驗接受了靜脈注射呼腸孤病毒的患者中採集血液樣本,並分離血清。

標準中和試驗表明,與對照供體血清相比,所有患者的血清均對呼腸孤病毒高度中和。其中,血清中呼腸孤病毒的特異性抗體為IgG和IgA抗體,並且IgG佔優勢,未發現IgM抗體。另外,熱不穩定補體對呼腸孤病毒的中和不起作用。

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提出假設:血液中形成了呼腸孤病毒/NAb複合物

鑑於臨床前數據表明,儘管靜脈內(IV)遞送後血清中的NAb中和遊離呼腸孤病毒,但可通過血細胞將具有複製能力的病毒轉運至腫瘤。

為此,研究人員提出了一種模型,即呼腸孤病毒可以與NAb結合,形成呼腸孤病毒/NAb(ReoNAb)複合物,並通過血液中的單核細胞遞送至腫瘤部位

他們將呼腸孤病毒與患者來源的血清/來自正常供體的對照血清一起孵育。電子顯微鏡圖像表明,IgG與呼腸孤病毒顆粒結合,證實了ReoNAb複合物的形成。此外,與對照血清(40%)相比,與患者血清(76%)孵育後的呼腸孤病毒顯示出更多的結合顆粒。

結果表明:ReoNAb複合物可以通過全身性治療形成,並且在重複給藥後濃度會增加。

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單核細胞裝載ReoNAb複合物:能介導殺傷黑色素瘤細胞


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實驗流程

流式細胞結果表明,與對照相比,僅用ReoNAb複合物處理的Mel-624細胞(一種黑色素瘤細胞)

沒有顯示出活力喪失;然而,當ReoNAb複合物裝載到單核細胞並與Mel-624細胞一起培養時,觀察到顯著的癌細胞死亡

進一步分析表明,僅用單核細胞培養的Mel-624細胞沒有活力喪失或生長速度降低,而當單核細胞裝載呼腸孤病毒後,能誘導96.5%~0.40% Mel-624細胞死亡;裝載ReoNAb複合物後,誘導81%~2.74% Mel-624細胞死亡。

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上述結果表明,呼腸孤病毒被特異性抗體中和後形成的ReoNAb複合物失去了抗腫瘤活性,但當複合物裝載到單核細胞後,能誘導腫瘤細胞死亡,但與未被中和的病毒相比,殺癌效率較低。

ReoNAb複合物:被單核細胞內化並加工,釋放感染性病毒顆粒

研究人員還對裝載到單核細胞後reoNAb複合物的命運進行了研究。

他們發現,在釋放感染性病毒之前,ReoNAb複合物會先被單核細胞內化,並且內化過程涉及表面Fc受體(FcR),主要是在非經典單核細胞(CD16+)上表達的FcγR III。

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多種腫瘤細胞及溶瘤病毒中得出一致結果

為了顯示reoNAb複合物通過單核細胞遞送細胞不是黑素瘤特異性的,研究人員還測試了其它組織學類型的腫瘤細胞。他們將裝載到單核細胞上的ReoNAb複合物分別被遞送至結直腸癌前列腺癌卵巢癌細胞,均導致顯著的細胞死亡

此外,他們還從柯薩奇病毒(CVA-21)單純皰疹病毒(HSV1716)臨床試驗的患者中獲得血清或胸膜液,用於產生CVA/NAb和HSV/NAb複合物。當直接與黑素瘤細胞一起培養時,這兩種OV/NAb複合物都沒有殺癌活性,表明病毒完全中和;而當裝載至單核細胞後,CVA/NAb與ReoNAb的抗癌活性相當,而HSV/NAb複合物則是無效的

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因此,抗OV NAb的存在會影響某些,但不是所有的溶瘤病毒療法。

小鼠體內驗證結果


在小鼠模型中,研究人員先從預先免疫的小鼠血清中採集ReoNAb複合物,並靜脈注射至小鼠體內。

結果發現:與對照組相比,ReoNAb複合物能有效減緩黑色素瘤的生長

,並且在GM-CSF(黑色素瘤藥物)預先處理後能獲得更好的療效。

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極大的臨床意義

這項研究初步證明,儘管OV全身給藥面臨抗病毒免疫力的障礙,但血液中的單核細胞可以維持OV的治療效力

通訊作者Melcher教授說:“溶瘤病毒是一種非常令人興奮的新型癌症治療方法。不僅可以直接殺死癌細胞,而且與傳統的癌症治療相比,只有輕微的副作用,並且可以吸引免疫系統到腫瘤部位。目前,溶瘤病毒在直接注射到腫瘤部位時效果很好,但這意味著腫瘤必須位於體內可以用針頭到達的地方。”

以前認為,一旦身體產生抗病毒的抗體,後續劑量就沒有用了。這一研究有助於我們更好地瞭解病毒療法的工作原理,並且也增強了溶瘤病毒的治療潛力,同時為更多的患者擴大可選擇的免疫治療方案具有深遠的意義。

如果後續在人體中的結果一致,那麼就意味著中和抗體可能不會對溶瘤病毒療法造成太大的影響,至少對部分溶瘤病毒是這樣。

或者,人們才剛剛開始瞭解溶瘤病毒如何幫助我們治療癌症。

​參考出處:

DOI: 10.1158/2326-6066.CIR-18-0309

https://medicalxpress.com/news/2018-09-viruses-cancer.html

http://www.leeds.ac.uk/news/article/4288/viruses_show_new_promise_in_treating_cancer


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