靶向程序性細胞死亡-1(PD-1)/程序性細胞死亡配體-1(PD-L1)或細胞毒性T淋巴細胞相關抗原-4(CTLA-4)的(de)免疫檢查點抑制劑(ICIs)因其強大而持久的(de)治療功效已成為(wèi)最令人印象深刻的(de)免疫療法之一(yī)。然而,它們的(de)臨床療效因殺傷性T細胞的(de)消耗和(hé)腫瘤微環境(TME)中免疫抑制性T細胞的(de)募集而受到極大阻礙。

由于缺乏T細胞募集的(de)腫瘤浸潤淋巴細胞和(hé)趨化因子(zǐ),ICI的(de)抗腫瘤作用顯著降低(dī),尤其是在免疫原性較差的(de)腫瘤中,例如(rú)腎癌、TNBC、宮頸癌和(hé)神經膠質瘤。前期臨床研究顯示,對三陰性乳腺癌(TNBC)患者的(de)治療中,ICI單藥使用效果不佳,因此亟需一(yī)些能夠增強ICI敏感性的(de)藥物聯用解決這個問題。

溶瘤病毒的(de)出現,打破了腫瘤微環境,能夠将“冷”腫瘤轉變為(wèi)“熱”腫瘤。本項研究中,作者在免疫健全BALB/c小鼠中建立了TNBC原位模型,通過溶瘤病毒rAd.GM(攜帶GM-CSF基因的(de)溶瘤腺病毒)與ICI的(de)聯合治療,發現溶瘤病毒通過調節TME溶瘤病毒可(kě)顯著增強抗PD-L1和(hé)抗CTLA-4(aPC)的(de)抗腫瘤作用。此外,aPC也阻礙了溶瘤病毒治療後的(de)免疫逃逸,因此,作者提供了治療TNBC的(de)有效聯合策略。

聯合治療可(kě)有效抑制免疫活性4T1原位模型的(de)腫瘤生長(cháng)和(hé)延長(cháng)生存期

圖1:聯合治療對4T1乳腺癌具有有效的(de)抑瘤作用和(hé)長(cháng)期生存率

結果表明,與對照相比,aPC治療抑制了腫瘤生長(cháng)并略微延長(cháng)了生存期,而溶瘤病毒單用效果一(yī)般。aPC和(hé)rAd.GM的(de)聯合療法比其他療法效果更顯著。與對照組相比,聯合治療組的(de)小鼠腫瘤體積減少了約50%,存活時間延長(cháng)了1周。不僅如(rú)此,聯合治療還能夠有效抑制腫瘤轉移,大約20%小鼠肺部未發現任何轉移竈。

聯合治療促進腫瘤細胞凋亡和(hé)壞死

圖2:聯合治療促進TME細胞凋亡和(hé)壞死

組織病理(lǐ)學(xué)分析和(hé)IHC結果表明,5種治療組均促進腫瘤細胞凋亡和(hé)壞死。溶瘤病毒尤其是rAd.GM的(de)作用優于APC(圖1、2A、B)。此外,聯合治療組caspase-3的(de)表達明顯高(gāo)于相應的(de)溶瘤病毒組,說明其明顯誘導的(de)細胞凋亡。重要的(de)是,rAd.GM聯合治療組的(de)凋亡率高(gāo)于rAd.Null聯合治療組(圖1、2C)。

聯合療法通過調節淋巴細胞浸潤和(hé)巨噬細胞極化來重組TME

圖3:聯合治療對TME中淋巴細胞浸潤、TAM極化及免疫相關基因的(de)調節作用。

聯合治療可(kě)顯著提高(gāo)CD8+的(de)表達和(hé)減少CD4+T細胞,增加記憶T細胞的(de)比例,抑制Tregs的(de)浸潤。聯合治療可(kě)減少TME中TAMs的(de)數量,并使巨噬細胞從M2向M1表型分化。rAd.GM和(hé)APC的(de)聯合應用不僅抑制了巨噬細胞的(de)募集,還促進了巨噬細胞從M2向M1表型的(de)極化。此外,CTLA-4和(hé)Pd-L1在溶瘤溶瘤病毒治療組中表達上調,但與APC聯合使用後表達降低(dī)。

溶瘤病毒通過增加CD8+T細胞和(hé)記憶T細胞以及下調外周血中的(de)Treg細胞來增強aPC的(de)抗腫瘤免疫反應

圖4:溶瘤病毒通過增加CD8+T細胞和(hé)記憶T細胞的(de)百分比并降低(dī)外周血和(hé)脾細胞中Treg細胞的(de)百分比來改善aPC的(de)抗腫瘤免疫反應。

溶瘤病毒組和(hé)聯合治療組顯示出CD8+T細胞百分比增加溶瘤病毒組和(hé)聯合治療組CD4+CD44+CD62L高(gāo)T記憶細胞百分比在第21天和(hé)24天上調,聯合治療組CD4+T記憶細胞百分比高(gāo)于相應的(de)溶瘤病毒組和(hé)aPC組(圖4B)。與溶瘤病毒組和(hé)aPC組相比,聯合治療還下調了CD4+T淋巴細胞中CD25+FoxP3+Treg的(de)百分比(圖4C)。與對照組和(hé)aPC組相比,溶瘤病毒組和(hé)聯合治療組顯示出外周血中TIE細胞的(de)百分比增加。

溶瘤病毒治療體外免疫激活效應的(de)研究

圖5:溶瘤病毒體外治療的(de)免疫激活效應。

用rAd.GM和(hé)rAd.Null感染4T1細胞。結果表明,感染rAd.GM的(de)4T1細胞産生較高(gāo)水平的(de)GM-CSF蛋白,并分泌到細胞外培養基中(見圖)。5A)。rAd.GM增加了pd-L1在4T1細胞中的(de)表達。5B)。為(wèi)觀察腺病毒的(de)免疫激活作用,作者制備了腺病毒感染的(de)4T1細胞裂解上清液,并與小鼠脾細胞共培養3d。

作者發現裂解上清液中pd-1+和(hé)CD8+的(de)比例增加了。脾細胞和(hé)rAd.GM轉導細胞中的(de)T淋巴細胞表現優于rAd.Null轉導細胞(見圖)。5C)。此外,與對照組相比,溶瘤病毒治療組,特别是rAd.GM治療組的(de)脾細胞,中,顯著增加了Th1細胞因子(zǐ)5D)和(hé)細胞毒性相關基因的(de)表達5G),降低(dī)了Th2細胞因子(zǐ)的(de)表達。5E)。此外,rAd.GM還上調了可(kě)以招募更多的(de)T細胞的(de)趨化因子(zǐ)的(de)表達。5F)。

結果與讨論

聯合治療組的(de)療效是本研究中最有意義的(de),其抑瘤效果和(hé)提高(gāo)生存率均優于其他單藥組。聯合治療組的(de)T細胞活性明顯高(gāo)于單用溶瘤病毒治療組,改變了CD8+與CD4+T細胞的(de)比例。聯合治療能有效降低(dī)巨噬細胞比例,使巨噬細胞從M2向M1表型極化,從而調節TME。聯合治療可(kě)上調細胞毒性相關基因的(de)表達,調節Th1/Th2平衡,增加趨化因子(zǐ)的(de)表達,增加腫瘤T細胞浸潤的(de)密度。溶瘤病毒與APC聯合治療,特别是rAd.GM和(hé)APC聯合治療,可(kě)以多種方式逆轉TNBC的(de)腫瘤免疫抑制微環境,具有協同抗腫瘤作用。

參考文獻:Zhang, H., Xie, W., Zhang, Y. et al. Oncolytic adenoviruses synergistically enhance anti-PD-L1 and anti-CTLA-4 immunotherapy by modulating the tumour microenvironment in a 4T1 orthotopic mouse model. Cancer Gene Ther (2021). https://doi.org/10.1038/s41417-021-00389-3