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这篇研究设计了一种新型溶瘤病毒 OH2-FLT3L。它通过激活树突状细胞(DCs)诱导抗肿瘤细胞毒性 T 细胞免疫反应,能有效抑制肿瘤生长、增强免疫应答,与抗 PD-1 抗体联用效果更佳,为癌症免疫治疗提供了新方向。
### 研究背景
在过去 20 年,癌症免疫疗法(CIT)取得显著进展,成为多种肿瘤的有效治疗方式,受到广泛关注。然而,仍有相当一部分患者对现有免疫治疗无临床反应,主要原因是肿瘤细胞构建的肿瘤微环境(TME)发生改变,从抗肿瘤转变为促肿瘤反应,其中许多肿瘤呈现免疫沙漠表型,即 “冷肿瘤”,对免疫检查点阻断疗法无响应。
树突状细胞(DCs)作为关键的抗原呈递细胞(APC),在启动抗肿瘤免疫反应中起核心作用,但 TME 中的免疫抑制因子常损害其功能。Fms 样酪氨酸激酶 3 配体(FLT3L)可促进 DC 增殖和成熟,不过其快速降解限制了临床应用,寻找有效递送载体至关重要。溶瘤病毒(OVs)能诱导肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡(ICD),激活先天免疫细胞,进而促进肿瘤特异性 T 细胞激活,为解决上述问题带来希望,但 OVs 单药治疗效果有限,需要联合治疗。
OH2-FLT3L 的构建
研究人员构建了 OH2-FLT3L,它是通过删除调节神经毒性的 ICP34.5 基因和调节抗原呈递的 ICP47 基因,并利用 CRISPR-Cas9 技术将 FLT3L 基因插入 OH2 基因组得到的。实验显示,OH2 和 OH2-FLT3L 在不同感染复数(MOIs)下,病毒感染和溶瘤活性无显著差异,且 OH2-FLT3L 能显著分泌 FLT3L。
OH2-FLT3L 的作用机制
- 诱导 ICD 并释放相关物质:研究分析了 4T1(小鼠三阴性乳腺癌细胞系)和 CT26(小鼠结肠癌细胞系)两种细胞系,发现 OH2-FLT3L 感染能显著增加损伤相关分子模式(DAMPs)的释放,包括 ATP 酶、HSP70、HMGB1 和 HSPA14 等,有效诱导 ICD,释放肿瘤细胞蛋白质组和 DAMPs。
- 激活 DCs:OH2-FLT3L 溶瘤产物中的 DAMPs 可招募并激活 APC,尤其是 DCs。研究将感染 OH2-FLT3L 48 小时后的 CT26 细胞培养上清(溶瘤产物)与小鼠骨髓来源的 DCs(BMDCs)共培养,结果显示,与未处理的未成熟 DCs(iDCs)和脂多糖(LPS)诱导的成熟 DCs(mDCs)相比,共培养显著增加了表达 MHC II 以及共刺激 / 激活标记 CD40、CD80 和 CD86 的 DCs 比例,同时 IL-12 和肿瘤坏死因子(TNF)-α 的产生也显著增加,表明 OH2-FLT3L 显著增强了 DC 的成熟和激活。
- 诱导抗原特异性细胞毒性 T 细胞(CTL):将经 OH2-FLT3L 溶瘤产物处理的 BMDCs 与自体 T 细胞共培养,结果显示,与未经处理的 iDCs 和经 OH2 处理的 DCs 相比,与 OH2-FLT3L 溶瘤产物诱导的 DCs 共培养的 T 细胞对同基因 CT26 细胞具有更高的细胞毒性,且 T 细胞分泌的干扰素(IFN)-γ 和颗粒酶 B 水平升高,证实了 OH2-FLT3L 溶瘤产物处理的 DCs 能有效激活 T 细胞并增强其肿瘤特异性细胞毒性。
OH2-FLT3L 的体内抗肿瘤效果
- 抑制肿瘤生长并诱导免疫记忆:在 BALB/c 小鼠的皮下 CT26 肿瘤模型和 4T1 肿瘤模型中,OH2-FLT3L 治疗组在抑制肿瘤生长和延长小鼠生存期方面均优于 OH2 治疗组和对照组,部分小鼠甚至出现肿瘤完全消退。对治疗后小鼠的脾淋巴细胞进行检测,发现 OH2-FLT3L 能激活 CTL,且再次接种肿瘤细胞后,初次治疗后肿瘤完全消退的小鼠未出现复发,表明 OH2-FLT3L 不仅能诱导抗肿瘤免疫,还能刺激产生抗肿瘤记忆。
- 调动全身免疫反应:在双侧肿瘤小鼠模型中,OH2-FLT3L 治疗组不仅能抑制注射侧肿瘤生长,还能对远处肿瘤产生抑制作用,诱导全身免疫反应,而 OH2 治疗组仅对注射侧肿瘤有抑制作用,说明 OH2-FLT3L 具有更强的激活全身免疫的能力。
- 与抗 PD-1 抗体联合治疗效果更佳:在 CT26 和 4T1 肿瘤模型中,将 OH2-FLT3L 与抗 PD-1 抗体联合治疗,结果显示联合治疗组在抑制肿瘤生长和延长小鼠生存期方面均优于单药治疗组,表明联合治疗能显著增强抗肿瘤效果。
OH2-FLT3L 对肿瘤微环境的调节作用
通过单细胞测序分析发现,与对照组相比,OH2-FLT3L 治疗组中 CD4+ T 细胞、NK 细胞和中性粒细胞的比例显著增加,髓样细胞显著减少。同时,OH2-FLT3L 治疗组中耗竭的 CD8+ T 细胞(Tex CD8+T)和幼稚 CD8+ T 细胞减少,且激活了 OX40 和 FASLG 信号通路,增强了免疫细胞间的相互作用,进一步激活抗肿瘤免疫反应,减少肿瘤微环境中的耗竭 T 细胞,从而实现更好的抗肿瘤效果。
研究总结与展望
本研究设计的新型溶瘤病毒 OH2-FLT3L 在体内外实验中均展现出通过激活 DCs 和抗原特异性 CTL 诱导全身肿瘤消退的能力,能有效调节 TME,增强抗肿瘤免疫反应,且与抗 PD-1 抗体联合使用时效果更佳。然而,该研究也存在一定局限性,如 FLT3L 影响 DC 亚群的具体机制、与其他免疫疗法的最佳组合和给药方案等尚待研究。但 OH2-FLT3L 在小鼠模型中未表现出明显毒性,且其生产过程成熟,为临床应用奠定了基础。未来研究可进一步探索其在不同肿瘤类型中的疗效,优化治疗方案,为癌症免疫治疗提供更有效的策略。