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关注小药说药，一起成长！溶瘤病毒（OV）的发展是建立在早在一个世纪前的观察基础上的，当时自然获得性病毒感染后，癌症会自然消退。最初的努力旨在利用含有病毒的体液来进行治疗，但随后的研究表明，天然的病毒嗜性在临床转化中造成了严重的限制。有了这一认识，基因工程的出现促进了病毒的优化，它们对不同的癌症有了明确的选择性。几乎所有种类的病毒，包括单纯疱疹病毒、腺病毒、痘苗病毒、麻疹病毒、细小病毒、脊髓灰质炎病毒、马拉巴病毒、呼肠孤病毒、柯萨奇病毒、水泡性口炎病毒、新城疫病毒和小角病毒，都在这种背景下进行了设计，并在临床上对不同类型的肿瘤进行了测试。这项工程通常需要对病毒复制的一些关键基因进行突变，在赋予病毒肿瘤选择性的同时，大大削弱了宿主细胞的杀伤能力。
最值得注意的是，第一个在2015年获得FDA批准的抗癌药物是溶瘤疱疹病毒。这一批准激起了人们对OVs作为抗癌治疗平台的兴趣。尽管在随后的里程碑式的I/II期临床试验中观察到抗肿瘤信号，但肿瘤复发几乎是普遍现象。随着对大多数实体癌固有的瘤内和瘤间异质性的认识日益深入，人们逐渐认识到对OV的最佳治疗效果可能需要更合理的组合。新出现的数据表明，OVs在其生命周期中与多种细胞过程相互作用，FDA已批准的调节这些细胞过程的药物可能会释放OVs真正的治疗潜力。鉴于免疫治疗在某些癌症中的显著成功，以及观察到OVs可能刺激抗肿瘤免疫反应，OVs与FDA批准的免疫检查点抑制剂的结合已成为目前人们关注的重点。
化疗是利用细胞内毒物等化学物质抑制癌细胞DNA合成、有丝分裂和细胞分裂，诱导DNA损伤的主要治疗方法之一。在病毒复制过程中，这些细胞通路会受到OV的干扰。替莫唑胺（Temozolomide，TMZ）是一种烷基化剂，被认为是治疗各种实体瘤（包括胶质瘤和黑色素瘤）的有效抗癌药物。TMZ烷基化/甲基化主要发生在鸟嘌呤残基的N-7或O-6位置，破坏DNA并引发肿瘤细胞死亡。TMZ通过溶瘤性单纯疱疹病毒、腺病毒、新城疫病毒和粘液瘤病毒在杀死胶质母细胞瘤、肺癌、黑色素瘤和乳腺癌方面显示出更好的抗肿瘤效果。在胶质母细胞瘤干细胞（GSC）模型中，oHSV G47Δ和TMZ的联合作用导致了强大的DNA损伤。激活的ATM重新定位到HSVDNA复制区，可能会增强oHSV的复制并使其无法参与修复TMZ诱导的DNA损伤。G47Δ与TMZ在体外协同杀死GSC，延长GSC衍生颅内肿瘤小鼠的生存期，在50%的小鼠中实现长期缓解。
溶瘤腺病毒（OAd）联合TMZ在体外和体内对肺癌细胞的治疗效果进行了评价，TMZ通过增加病毒在肺癌细胞而非其它正常细胞中的复制来增强OAd Adhz60的病毒疗法。同时，Adhz60下调肺癌细胞MGMT表达，Adhz60与TMZ联合使用可增加自噬和凋亡，从而在体内产生协同肺癌杀伤效应和抑制皮下肺癌生长的作用。由于oHSV在复制过程中操纵细胞DNA损伤修复，oHSV耗尽同源重组（HR）的关键蛋白Rad51，并抑制HR修复，从而与多ADP核糖聚合酶（PARP）抑制剂产生协同作用并提高疗效，PARP是一种修复单链断裂的关键酶。这些研究表明，了解病毒与宿主的相互作用对于开发与OV等抗肿瘤药物的联合治疗具有重要意义。
溶瘤病毒在感染、复制和从癌细胞释放的过程中，与癌症的特定基因、蛋白质或组织环境相互作用，从而可能会促进肿瘤的生长和存活。这使得OVs与靶向治疗协同作用成为可能，靶向治疗通过干扰致癌和肿瘤生长所需的特定分子来阻止肿瘤生长。索拉非尼是一种靶向抗癌药物，是一种抑制多种蛋白激酶的酪氨酸激酶抑制剂，包括VEGFR、PDGFR和RAF激酶。Heo等人证明了溶瘤痘病毒JX-594与索拉非尼序贯联合治疗肝细胞癌（HCC）的临床前和临床疗效。
JX-594，也称为Pexa-Vec（pexastimogene devacirepvec），是一种带有病毒胸苷激酶（TK）基因缺失、人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（hGM-CSF）和β-半乳糖苷酶转基因表达的武装免疫治疗性痘苗病毒。由于EGFR/Ras/Raf途径的抑制，导致JX-594斑块的形成和复制受到剂量相关的抑制。在两种小鼠肝癌模型中，JX-594和索拉非尼的序贯联合用药提高了抗肿瘤效果。随后进一步进行了一项初步临床研究，以探讨JX-594联合索拉非尼治疗3例肝癌的安全性和有效性。研究表明，序贯治疗具有良好的耐受性，并且与所有患者的肿瘤血液灌注显著降低和客观肿瘤反应相关。这是一个很好的例子，说明在设计联合治疗时，考虑药物是否会抵消OVs的疗效是很重要的，并考虑顺序组合以尽量减少反作用。
激素疗法的目标是靶向激素信号通路，以抑制需要激素生长的癌细胞的生长。一项早期研究表明，雌激素β-雌二醇增加了雌激素受体阳性（ER+）人类乳腺癌中溶瘤HSV-1 NV1066的复制。雌激素增强了NV1066的溶瘤作用，在MOI为0.1和0.5时，细胞杀灭率分别为95%和97%，而不使用雌激素时分别为53%和87%。增强的病毒溶瘤作用与雌激素增加细胞增殖和减少ER+乳腺癌细胞凋亡有关。到目前为止，还没有太多关于OV与经批准的激素治疗药物相结合的报道。需要更多的努力来理解OVs在激素相关信号通路中的作用，以寻求病毒治疗和激素治疗相结合的理论基础。
以免疫检查点抑制剂为代表的免疫疗法激活或抑制免疫系统，已成功应用于各种癌症，包括黑色素瘤、肺癌和膀胱癌。自2011年FDA批准首个检查点抑制剂ipilimumab（CTLA-4抗体）用于黑色素瘤以来，在2014年和2018年，FDA又批准了三种PD-1（Nivolumab、Pembrolizumab和Cemiplimab）和三种PD-L1（Atezolizumab,Avelumab 和 Durvalumab）检查点抑制剂。OV作为免疫治疗的一种亚型，在临床前和临床研究中被广泛地与检查点抑制剂相结合。OV感染可刺激抗肿瘤免疫反应，并将对检查点阻断无反应的“冷”肿瘤微环境转变为具有激活和增加免疫细胞的检查点阻断反应的“热”环境，这增强了检查点抑制的功效。
一种编码白细胞介素-7（IL-7）和IL-12的溶瘤痘苗病毒在多种肿瘤模型（包括黑色素瘤、结肠癌和肺癌模型）中可诱导动物长期存活。与单独治疗相比，将该病毒与抗PD-1或抗CTLA4抗体结合进一步提高了抗肿瘤活性。此外，病毒单独或联合免疫检查点阻断显示，通过免疫状态的变化，在远处的未注射肿瘤中也显示出抗肿瘤活性。病毒表达IL-7和IL-12的益处也在携带人类癌细胞的人源化小鼠中观察到。与免疫检查点抑制剂相结合的其他OV包括oHSV、腺病毒和麻疹病毒等多种癌症治疗方法。
由于临床前研究证明了OVs与其他方式相结合的有效性，OVs联合治疗已广泛应用于不同类型的癌症治疗。一项1b期试验研究了溶瘤呼肠孤病毒Pelareorep联合抗PD1抗体Pembrolizumab免疫治疗和5-氟尿嘧啶、吉西他滨或伊立替康化疗的安全性和有效性。在10个疗效可评估的患者中，有3个观察到疾病控制，一个部分缓解17.4个月，另两个病情稳定超过9个月和4个月，而治疗耐受性良好。在治疗中的肿瘤活检中观察到病毒复制。通过分析外周血的T细胞受体测序，发现治疗期间出现了新的T细胞克隆，并观察了临床受益患者免疫基因表达的变化。本试验证明，Pelareorep和pembrolizumab联合化疗并没有引起明显的毒性反应，显示出令人鼓舞的疗效。除了免疫检查点抑制剂外，临床试验正在测试OVs和细胞因子（如IFN-γ）的联合免疫治疗，以增强整体抗肿瘤免疫反应或OVs与免疫抑制剂（如环磷酰胺）联合以保护OV在肿瘤中的活性。此外，临床试验报告了在晚期恶性肿瘤患者中联合使用溶瘤疫苗病毒、呼肠孤病毒、单纯疱疹病毒或腺病毒进行化疗的抗肿瘤效果令人鼓舞。
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在过去的二十年里，通过基因工程使OVs的应用得到快速的扩张。2015年，美国FDA批准T-VEC作为黑色素瘤免疫治疗的单一药物是病毒治疗历史上的一个转折点。随着OV的可持续发展，研究者对其作用机制有了更为清晰的认识。OVs不仅能溶解病毒复制的肿瘤细胞，而且能改变肿瘤局部的免疫微环境。在过去的几年中，检查点免疫疗法改变了癌症治疗的格局，并改变了许多癌症的治疗标准，如黑色素瘤。因此，在临床前和临床研究中，OV和检查点抑制剂被积极地结合起来用于癌症治疗。多项OV联合临床试验正在积极进行。
尽管许多激动人心的临床前和临床研究表明了OVs的强大潜力，但其并不理想的疗效表明OVs在临床试验中的局限性。最近的研究表明，广泛期小细胞肺癌患者在接受铂类化疗后，不能从溶瘤病毒NTX-010的治疗中获益。在晚期肝细胞癌患者索拉非尼失败后，以痘苗病毒为基础的溶瘤免疫疗法并没有改善总体生存率（OS）的益处。溶瘤野生型呼肠孤病毒pelareorep与FOLFOX6/Bevacizumab的联合应用是可耐受的，客观反应率（ORR）增加，但无进展生存率（PFS）较低。这些临床局限性很可能是由于病毒的传递和传播、耐药性和抗病毒免疫反应的影响。
免疫系统是病毒治疗的双刃剑。一方面，抗病毒免疫反应必须最小化，才能成功复制病毒并在肿瘤内传播。另一方面，抗肿瘤反应必须在最大限度的刺激下进行。后者需要调节先天性和适应性免疫反应以及激活免疫抑制肿瘤微环境。为了提高抗肿瘤的疗效，人们一直致力于培育新的OVs，以增强宿主免疫应答的刺激或保护OV免受免疫清除。G47Δ-mIL12是一种基因工程化的oHSV，具有免疫调节细胞因子白细胞介素12，增加了IFN-γ的释放，并减少了肿瘤中调节性T细胞的数量。G47Δ-mIL12显著提高了患有脑内胶质母细胞瘤的同基因小鼠的存活率，并且这种提高的疗效依赖于T细胞。Xu等构建oHSV以表达CDH1，其编码E-钙粘蛋白（KLRG1的配体），KLRG1是NK细胞上表达的抑制性受体，以抑制NK细胞对oHSV的杀伤和增强瘤内病毒传播。表达CDH1的oHSV显著提高了小鼠胶质母细胞瘤模型的存活率，这主要是因为病毒传播的改善而不是NK细胞活性的抑制。
OVs在其生命周期中靶向肿瘤细胞和TME中的多个分子或信号通路，这为针对这些细胞通路抗肿瘤药物结合OVs提供了机会。OVs在癌细胞中的感染和复制直接导致细胞死亡，并引发宿主抗肿瘤免疫反应，从而进一步消灭癌细胞。这是OVs与FDA批准的不同免疫疗法相结合的基础，并且在许多癌症中显示出了很好的联合疗效。在今后的研究中，深入了解OV与肿瘤的相互作用，包括病毒-肿瘤细胞和病毒-肿瘤微环境的相互作用，以期开发出更强大的、既能激活又能逃避免疫反应的OVs，并能根据特定的作用机理与不同的抗肿瘤药物进行组合。
参考文献：
1. Combining oncolytic virus with FDA approved pharmacological agents for cancer therapy. Expert Opin Biol Ther. 2020 Sep 14;1-7.
2. clinicaltrials.gov
