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为解决多发性骨髓瘤(multiple myeloma)这一无法治愈的血液恶性肿瘤的治疗难题,研究人员开展了针对新型 SLAMF7 启动子驱动的溶瘤腺病毒(Ad [CE1A])的研究。结果显示 Ad [CE1A] 在体内外均展现抗骨髓瘤疗效,联合治疗可增强效果。这为骨髓瘤治疗提供了新方向。
在血液肿瘤的世界里,多发性骨髓瘤(multiple myeloma)如同一个难以攻克的 “堡垒”。它是一种源于浆细胞的血液恶性肿瘤,在全球范围内,每年约有 17.6 万人被诊断患有此病,且随着人口老龄化,发病率还在不断攀升。尽管近年来治疗手段有所进步,患者的五年生存率提高到了 52.3%,但它仍然无法被彻底治愈。传统化疗存在诸多弊端,其毒性给患者带来了沉重负担,因此,寻找新的、安全有效的治疗方法迫在眉睫。
在这样的背景下,英国谢菲尔德大学(University of Sheffield)的研究人员勇敢地向这个难题发起挑战。他们将目光聚焦于溶瘤病毒(Oncolytic viruses,OVs),这是一种新兴的抗癌疗法,就像一群训练有素的 “杀手”,能够利用复制的病毒诱导癌细胞直接死亡,还能激活机体的先天和适应性抗肿瘤免疫反应。而腺病毒血清型 5(Ad5)作为研究较为广泛的溶瘤病毒之一,有着良好的安全性和一定的抗癌效果。研究人员进一步优化,开发出了一种新型的 SLAMF7 启动子驱动的溶瘤 Ad5(Ad [CE1A]),并对其进行了深入研究。
最终,研究取得了令人瞩目的成果。Ad [CE1A] 在治疗多发性骨髓瘤方面展现出了巨大的潜力,为众多患者带来了新的希望。该研究成果发表在了《Leukemia》杂志上。
研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面,对多种骨髓瘤细胞系、患者来源的原代细胞以及健康供体(HDs)的细胞进行培养。通过流式细胞术(Flow cytometry)检测细胞表面标志物的表达;采用 RT-qPCR 技术分析基因表达水平;利用细胞活力和死亡检测实验评估 Ad [CE1A] 对细胞的杀伤作用。在动物实验方面,构建了 U266 异种移植模型和 5TGM1 同基因小鼠模型,通过生物发光成像和组织学分析监测肿瘤负担。
下面来详细看看研究结果:
- 人骨髓瘤细胞对腺病毒感染敏感:以往认为 Ad5 依赖的柯萨奇腺病毒受体(CAR)在血液细胞中表达较低,限制了溶瘤 Ad 疗法在血液癌症中的应用。但研究发现,多数人骨髓瘤细胞系虽 CAR 表达水平低于 HEK293A 细胞,但仍有一定表达,且还表达avβs和αvβ3整合素,这使得骨髓瘤细胞能高效感染腺病毒。
- Ad [CE1A] 在人骨髓瘤细胞系中具有溶瘤活性:Ad [CE1A] 利用 CS1(SLAMF7)控制关键复制基因 E1A 的转录。研究发现,多数骨髓瘤细胞系的 CS1 和 SLAMF7 表达高于 HEK293A 细胞,Ad [CE1A] 在这些细胞中能有效复制,其 E1A 表达与 SLAMF7 表达呈正相关,且能产生感染性病毒后代。同时,Ad [CE1A] 可剂量依赖性地诱导骨髓瘤细胞死亡,而对照的 Ad [PSA] 则无此效果,表明细胞死亡是由 SLAMF7 驱动的复制导致,而非初始病毒感染。
- 原发性患者来源的骨髓瘤细胞对 Ad [CE1A] 感染和溶瘤敏感:患者来源的 PCL 细胞 Ad5 受体表达与骨髓瘤细胞系相当,CD138+骨髓瘤患者来源的浆细胞感染率较高,且 CS1/SLAMF7 表达显著高于其他对照细胞。Ad [CE1A] 能显著诱导骨髓瘤和 PCL 的 CD138+细胞死亡,对健康供体的 CD138+细胞则无明显影响,且对免疫细胞亚群也无显著不良影响,表明其具有潜在的治疗价值。
- Ad [CE1A] 诱导不依赖 caspase 的细胞死亡,坏死性凋亡(necroptosis)可能起作用:Ad [CE1A] 诱导细胞死亡的机制尚不明确。研究发现,其虽能增加 Annexin V+TO - PRO - 3-表达,但凋亡基因无明显上调,caspase 抑制剂也无法阻止细胞死亡。而抑制坏死性凋亡关键蛋白 MLKL 可显著保护骨髓瘤细胞,不过无法完全阻止细胞死亡,说明还有其他机制参与。
- Ad [CE1A] 诱导免疫原性细胞死亡标志物、MHC I 类和 II 类分子表达,并引发旁观者细胞因子杀伤:OV 溶瘤可引发免疫反应,Ad [CE1A] 处理后,免疫原性细胞死亡(ICD)相关标志物 CD47 减少,CALR 和细胞外 ATP 增加。同时,MHC I 类(HLA - ABC)和 II 类(HLA - DR)分子表达上调,这有助于抗原呈递和 T 细胞激活。此外,Ad [CE1A] 处理的骨髓单核细胞(BMMCs)条件培养基能降低骨髓瘤细胞活力,表明存在旁观者细胞因子杀伤作用。
- Ad [CE1A] 在异种移植和免疫健全的小鼠骨髓瘤模型中显示体内疗效:在 U266 异种移植模型和 5TGM1 同基因小鼠模型中,Ad [CE1A] 治疗均显著降低了肿瘤负担,且对骨髓瘤诱导的骨病无不良影响,展现出良好的体内治疗效果。
- Ad [CE1A] 与抗骨髓瘤化疗联合增强骨髓瘤细胞系的杀伤效果:单独使用 OVs 作为单一疗法的治愈潜力有限,因此研究人员将 Ad [CE1A] 与批准的抗骨髓瘤疗法(如硼替佐米、美法仑、帕比司他和泊马度胺)联合。结果显示,联合治疗增强了对 5TGM1 细胞的抗增殖作用,不同药物组合呈现出协同或相加效应,但不同骨髓瘤细胞系对联合治疗的反应存在差异。
- 美法仑增强 Ad [CE1A] 复制:探究联合治疗协同作用的机制发现,美法仑显著增加 CS1 表达、病毒 E1A 表达和病毒滴度,促进 Ad [CE1A] 在骨髓瘤细胞中的复制。其他药物虽也有一定影响,但机制更为复杂。
- Ad [CE1A] 对硼替佐米不敏感细胞有效,并能防止硼替佐米治疗后细胞再生:骨髓瘤常对硼替佐米等疗法产生耐药性。研究发现,Ad [CE1A] 能有效阻止硼替佐米治疗后骨髓瘤细胞系的再生,且对硼替佐米不敏感细胞同样具有杀伤作用,为复发 / 难治性疾病的治疗带来希望。
研究结论和讨论部分指出,Ad [CE1A] 在治疗骨髓瘤方面具有巨大潜力,可与标准化疗联合增强抗骨髓瘤反应。尽管存在一些问题,如患者细胞对 Ad [CE1A] 反应的异质性可能与骨髓瘤的异质性或中和抗体有关,Ad [CE1A] 诱导细胞死亡的机制复杂,涉及多种途径,但这些并不影响其作为一种有前景的治疗方法。未来,有望通过进一步研究,优化 Ad [CE1A] 的治疗方案,为多发性骨髓瘤患者带来更好的治疗效果,推动血液肿瘤治疗领域的发展。