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南京大学团队整合两种免疫疗法,重构肿瘤微环境!

来源:华夏肿瘤康复网发布时间:2022/1/16 23:49:58


  免疫抑制性的肿瘤微环境,是肿瘤免疫治疗面临的“老大难”问题。

  在这种肿瘤微环境中,免疫细胞浸润较少,且免疫检查点分子的表达,使得T淋巴细胞耗竭,导致它对肿瘤细胞的杀伤能力减弱。

  科学家们将目光放在了溶瘤病毒身上。已经有研究表明溶瘤病毒疗法能够增加肿瘤特异性效应和记忆T细胞来攻击肿瘤细胞。因此,溶瘤病毒疗法也被认为是一种免疫疗法。

  虽然早在2015年溶瘤病毒疗法就正式获批上市用于治疗转移性黑色素瘤,但是溶瘤病毒疗法在临床上的表现始终不尽如人意。究其背后原因,肿瘤的免疫抑制性肿瘤微环境(TME)是一大限制因素。

  近日,南京大学的魏继武教授领衔的研究团队,在《癌症免疫治疗杂志》发表了重要研究成果,很巧妙地解决了上述问题。

  他们构建了一个重组表达免疫抑制分子TIGIT单链抗体的工程化溶瘤病毒,并且证明这个重组溶瘤病毒可重构肿瘤微环境,将肿瘤微环境从“冷”变“热”,诱导有效的抗肿瘤免疫。此外,如果与PD-1抑制剂或LAG-3抑制剂联合使用,可产生更好的疗效,促进肿瘤消退。

  这为改善免疫检查点疗法和溶瘤病毒的效果开辟了新的思路。

  众所周知,溶瘤病毒不仅能直接靶向肿瘤细胞,还能增加抗原释放,激活免疫细胞,诱导全身性的肿瘤免疫反应。改造后的溶瘤病毒还能表达特定的激活免疫反应的蛋白,诸如细胞因子和免疫检查点抗体等,助力抗肿瘤免疫,可谓是对肿瘤细胞进行精准的“多重打击”。

  正如前文所言,在实体瘤治疗中,改造后的溶瘤病毒的效果并未达到预期。实体瘤的免疫抑制性肿瘤微环境,导致溶瘤病毒募集到的免疫细胞高表达免疫检查点分子,多为失活状态,对肿瘤细胞的攻击效果实在有限,从而无法杀灭肿瘤。

  为了克服免疫抑制性的肿瘤微环境,科研人员开始尝试将溶瘤病毒疗法和免疫检查点疗法联合使用,观察联合治疗是否能激活免疫系统,产生更好的抗肿瘤效果。

  已经有研究证实,TIGIT抑制剂显着提高了重组表达PD-1单链抗体的溶瘤HSV-1病毒的抗肿瘤功效[4]。然而,免疫检查点分子是个“大家族”,除了广为人知的PD-1和CTLA-4,还包括TIGIT、TIM-3和LAG-3等。既然已经有办法靶向PD-1,那么,是否可以借助溶瘤病毒这个工具,靶向别的免疫检查点分子,来提高免疫细胞抗肿瘤的效果呢?如果将其与免疫检查点疗法联合使用,会不会进一步增强疗效,根除肿瘤呢?

  魏继武团队首先从改造溶瘤病毒入手,得到了对照病毒VV-Control和能表达TIGIT的单链抗体的重组溶瘤病毒VV-scFV-TIGIT。

  为了评估VV-scFV-TIGIT的抗肿瘤效果,研究人员使用了小鼠结肠癌CT26模型,VV-scFV-TIGIT瘤内注射后,小鼠肿瘤体积显着减小,荷瘤小鼠的生存期相较于对照组显着延长。在皮下接种的小鼠结肠癌MC38模型,乳腺癌4T1模型,以及肝癌H22模型中,也观察到了这种现象。

  魏继武团队进一步分析了CT26肿瘤内的免疫细胞的浸润情况,VV-scFV-TIGIT治疗后的肿瘤内,淋巴细胞浸润增多,CD4+和CD8+-T细胞比例显着上升。不仅如此,具有杀伤性的CD107A+CD8+-T淋巴比例增多。

  总而言之,VV-scFV-TIGIT不仅募集了更多的免疫细胞,而且也使得这些T淋巴细胞的杀伤能力增强了。

  CT26是一种免疫原性相对较高的肿瘤模型,VV-scFV-TIGIT对其疗效较为理想,那么,在T淋巴细胞浸润较少,肿瘤微环境抑制性更强的“冷”肿瘤——H22肝癌腹水肿瘤模型中,VV-scFV-TIGIT是否又能大显神通呢?

  令人欣喜的是,在H22腹水肿瘤模型中,腹腔注射VV-scFV-TIGIT后,肿瘤细胞比例降低,淋巴细胞浸润增加,除此以外,肿瘤浸润免疫细胞的杀伤性也有所提高,荷瘤小鼠的生存率也提高了。

  无论是对CT26结肠癌肿瘤还是H22肝癌肿瘤,VV-scFV-TIGIT都有着不错的抗肿瘤效果,不仅可以募集T淋巴细胞,还可以活化这些细胞,助力抗肿瘤免疫。

  那么,VV-scFV-TIGIT在长期的肿瘤特异性免疫记忆和全身性抗肿瘤作用中表现又如何呢?

  腹腔注射H22肿瘤细胞的荷瘤小鼠接受VV-scFV-TIGIT治疗,肿瘤消退后。魏继武团队先后两次于腹膜内再接种H22肿瘤,第二次腹膜接种H22肿瘤细胞30天后,对小鼠皮下接种H22肿瘤细胞,30天后,小鼠又被接种MC38肿瘤细胞。在先前已治愈的小鼠中再接种H22肿瘤,无论是皮下接种还是腹腔接种,肿瘤均消失;而皮下接种的MC38肿瘤则未受到抑制,持续生长。

  流式细胞术分析发现,已治愈H22荷瘤小鼠的脾脏中,CD8+-T细胞比例增加,初始CD8+-T细胞占比降低,而中央记忆(CD62L+CD44+)和效应记忆(CD62L-CD44+)的CD8+-T细胞亚群比例上升。这就证实了,VV-scFV-TIGIT诱导了长期的肿瘤特异性免疫记忆。

  “时间”上的效果有了,那么“空间”上的效果怎么样呢?

  魏继武团队在小鼠腹腔和皮下同时接种H22肿瘤细胞,只通过腹腔注射VV-scFV-TIGIT,令人惊喜的是,不仅腹腔中的H22肿瘤全部消失了,皮下接种的H22肿瘤也近乎完全消失。

  这就意味着,一处给药,全身起效,荷瘤小鼠接受VV-scFV-TIGIT治疗后产生了有效的全身性抗肿瘤免疫,可以借助系统性的免疫反应杀灭远端的肿瘤,在“空间”上,VV-scFV-TIGIT也有了较好的治疗效果。

  VV-scFV-TIGIT治疗后,瘤内表达免疫检查点分子PD-1或LAG-3的CD8+-T细胞相较于对照组增多。靶向一个TIGIT,可能还有其他免疫检查点分子成为抗肿瘤治疗的“拦路虎”,为了治疗效果再好一点,研究人员将目光放在了和免疫检查点抑制剂联合治疗这条路上。

  TCGA数据库分析表明,在乳腺癌,结肠癌以及肝癌等癌症中,TIGIT分子的高表达通常伴随着另外两个免疫检查点分子——PD-1和LAG-3的高表达。

  于是,研究人员对CT26荷瘤小鼠瘤内注射VV-scFV-TIGIT,腹腔注射PD-1抑制剂,相较于两种疗法单独治疗,联合疗法更显着地缩小了肿瘤体积,部分缓解和完全缓解的小鼠增多,使得荷瘤小鼠生存期更长。

  在VV-scFV-TIGIT和LAG-3抑制剂联合治疗的CT26荷瘤小鼠中,也观察到了这种现象。这就表明,PD-1抑制剂或LAG-3抑制剂联合治疗进一步提高了VV-scFv-TIGIT的抗肿瘤功效。(生物谷Bioon.com)

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