Aktivering av immunsystemet for kreftavvisning med onkolytisk virusbehandling. Tumormikromiljøet av avanserte kreftformer er «kaldt» på grunn av mangel på immunologisk aktivitet. Oncoytisk virusterapi gjenoppretter den immunologiske aktiviteten til immuntumorinfiltrater. En Fare signal utgivelse OG DC modning. Onkolytiske adenovirus infiserer tumorceller og forårsaker onkolyse, frigjør nye virusavkom, men OGSÅ DAMPS og PAMPS, som vil aktivere nærliggende dendritiske celler og fremme deres modning ved oppregulerende co-stimulerende markører, SOM CD80, CD83 og CD86. B Modne dendritiske celler vil behandle tumorrester og presentere tumorassosierte og virusantigener til lokale Og fjerne T-celler. Samtidig tiltrekker den pågående virusinfeksjonen T-celler til svulststedet. c aktivering AV B-celler VED CD4 + T-celler eller BCR-virus interaksjon forårsaker frigjøring av nøytraliserende antistoffer, som markerer infiserte tumorceller FOR ADCC av NK-celler, eller fagocytose Av m1 makrofager. D CD8+ T-celler og NK-celler ødelegger infiserte og ikke-infiserte tumorceller gjennom Henholdsvis INFg/GranzB og GranzB/Perforiner. Den onkolytiske adenovirusinfeksjonen oppregulerer også KLASSE I HLA i tumorceller, noe som muliggjør økt eksponering FOR CD8 + T-celler. Samlet sett tillater komponentene i denne modulasjonen tumormikromiljøet å bli «varmt» med økt immunologisk aktivitet. PAMP patogenassosierte molekylære mønstre, hla human leukocytt antigen, BCR b celle reseptor

Moderne onkolytiske virus

i dag, adenovirus, herpesvirus, meslinger virus, coxsackie virus, poliovirus, reovirus, poxvirus, Og Newcastle disease virus, blant andre, er noen av de onkolytiske VIRUSENE under preklinisk og klinisk utvikling FOR KREFTBEHANDLING . Tumor-fortrinnsreplikasjon kan være «naturlig» gitt de defekte virale sensormekanismer i de fleste kreftceller . Noen av kreftcellene har også økt ekspresjon av virale inngangsreseptorer, og noen virus ser ikke ut til å trenge spesifikke reseptorer for oppføring . Unormal funksjon av intracellulære signalveier som interferon kan utnyttes av noen virus . Som mange andre virus er adenovirus naturlig utsatt for å replikere aggressivt i tumorceller, og deres villtype-versjoner kan i teorien brukes i kreftbehandlinger, som det ble gjort i historiske serier . Imidlertid forventes bedre pasientutfall ved rasjonell utforming av virus som gjør dem svulstselektive («onkolytiske»). I de senere år har adenovirus blitt omfattende endret for å fusjonere høy antitumorstyrke med minimal toksisitet .Eksisterende molekylærbiologiske teknikker tillater oss å (a) velge inngangsreseptorer sterkt uttrykt på svulster, (b) forbedre sikkerheten ved å begrense replikasjon til kreftceller, og (c) sette inn spesifikke terapeutiske transgener for økt effekt. Disse tilnærmingene er omtalt nedenfor og oppsummert I Tabell 3.

Styrking av tumortropisme

Effektiv innføring av onkolytiske virus i tumorceller er en forutsetning for påfølgende onkolyse. Omvendt kan lav reseptoruttrykk være en begrensende faktor. For å unngå at cxadr har lav ekspresjon på tumorceller, kan serotype 5 adenovirus modifiseres til å inneholde arginylglycylaspartic acid (RGD) peptider i fiberknappene. En slik modifikasjon har vist seg nyttig for å øke effekten og redusere toksisiteten av adenovirus . Klinisk implementering av slike modifiserte onkolytiske adenovirus, SOM DNX-2401 (et serotype 5 adenovirus med en rgd-modifikasjon), har vist lovende resultater i en fase i klinisk studie hvor 20% av gliomp pasientene viste varig respons .

på Samme måte har utskifting av serotype 5 – fiberknappen med en tilhørende serotype 3 gitt betydelige forbedringer i antitumoreffekt, samtidig som den tiltalende systemiske kinetikken og sikkerheten til allestedsnærværende serotype 5 opprettholdes . Kapsidmodifisering (f. eks. 5/3 kimerisme) tillater delvis overvinning av eksisterende nøytraliserende antistoffer mot Ad5 . Av notatet, antistoff spørsmålet er kompleks, og faktisk baseline nøytraliserende antistofftitere har ikke forhindret antitumor effekt hos mennesker . De store mengder virus som produseres av svulster i blodet, kan ganske enkelt overvinne nøytraliserende antistoffer som kan produseres i blod. I villtype adenovirusinfeksjoner kommer bare små mengder adenovirus inn i blodet. Nøytraliserende antistoffer er utformet for å blokkere slike virus, ikke de store tallene som produseres av svulster infisert med onkolytisk virus. I epidemiologisk analyse påvirket imidlertid mangel på antistoffer ved baseline overlevelse statistisk signifikant, men ikke på en klinisk relevant måte , da respons og lang overlevelse kunne ses uavhengig av antistofftitere ved baseline. Interessant, sekvensiell intravenøs behandling ved å endre virus eller serotype kan gjøre en forskjell .

da ekspresjon Av Ad5-reseptoren CXADR synes å være begrensende for effekt i sammenheng med avanserte svulster, er fullstendig serotype 3-baserte onkolytiske adenovirus blitt konstruert . Dette viruset går inn gjennom ikke-CXADR-medierte mekanismer, inkludert desmoglein 2, som er sterkt uttrykt i avanserte solide svulster . God sikkerhet og tegn på effekt ble sett hos pasienter behandlet med adenovirus helt serotype 3 . Videre ble en direkte evolusjonsmetode brukt til å generere Et Ad3 / Ad11p kimært virus som har blitt brukt i flere forsøk under navnet ColoAd1 .

Sikkerhet, som begrenser replikasjon til kreftceller

for å oppnå effektiv spredning av inngangsvirus og for å minimere virusrelaterte bivirkninger, har adenovirus blitt modifisert for å oppnå økt tumorselektivitet. Strategiene som brukes inkluderer transkripsjonell kontroll av adenovirus tidlige proteiner SOM E1A eller E1B. ET e1a-gen 24-basepar delesjon produserer et mutert E1A-protein som ikke kan binde seg til retinoblastomproteinet, og dermed forhindre at friske celler kommer inn i syntesefasen («S»). Dette blokkerer adenovirus DNA-replikasjon i hvilende normalt vev . I kontrast forblir replikasjonspotensialet intakt i tumorceller fordi allestedsnærværende defekter i p16 / Rb-banen sikrer at kreftceller permanent forblir i syntesefase .det faktum at tumorceller inneholder flere aktive onkogener førte til realiseringen av at deres resulterende proteiner kunne utnyttes for å kontrollere transkripsjon av adenovirus DNA. For eksempel er telomeraseaktivitet et kjent trekk ved kreftceller, mens aktiviteten i friske celler er minimal . Derfor har adenovirusreplikasjon blitt vellykket plassert under kontroll av en human telomerase reverstranskriptase (hTERT) – promotor som viser antitumoreffekt ved avanserte kreftformer . På samme måte har p53, karsinoembryonisk antigen (CEA) og prostata-spesifikt antigen (PSA) blitt benyttet for å kontrollere ekspresjon av tidlige adenovirusproteiner. På Grunn Av Rb/p16 pathway defekter, kreftceller har høye nivåer av intracellulær fri E2F, som kan brukes for tumor spesifisitet når E2F promotor er satt inn for å kontrollere viral replikasjon .

Transgener, som øker effekten

virusens natur tillater dem å kapre vertscellen for å produsere virusproteiner. Dette tillater terapeutisk utnyttelse med innføring av terapeutiske transgener i adenovirusgenomet. Før anerkjennelse av onkolytiske adenovirus som immunterapi var en av de vanligste modifikasjonene innsetting av cytosindeaminase og herpes simplex-avledet tymidinkinase . Kombinert administrasjon av onkolytiske adenovirus med ganciklovir og / eller 5-fluorocytosin (5-FC) prodrugs forårsaket tumorcelledød på grunn av deres konvertering til cytotoksiske forbindelser av transduserte tumorceller .mer nylig har den økte anerkjennelsen av immunsystemet som en viktig komponent i effekten av onkolytiske virus ført forskere til å oppleve onkolytiske adenovirus som potente kjøretøy for immunfaktorer. Tilsetning av en granulocytt makrofagkolonistimulerende faktor (GMCSF) cytokin transgen i det adenovirale genomet er en vanlig modifikasjon. I denne tilnærmingen ledsages virusreplikasjon AV GMCSF-produksjon, noe som resulterer i rekruttering og modning av dendrittiske celler (DCs), og påfølgende priming Av T-celler med tumorassosierte antigener frigjort av onkolyse . CGTG-102 (Tidligere Ad5/3-D24-GMCSF, for TIDEN ONCOS-102), er et onkolytisk adenovirus som uttrykker GMCSF. Pasientdata bekrefter denne oppfatningen, med rapporterte økninger i perifere nivåer Av T-celler mot tumorassosierte antigener . Disse funnene tyder på dendritisk celleprimering hos mennesker som spådd av DEN etablerte virkningsmekanismen TIL GMCSF . Den økte CD8 + T-celleinfiltrasjonen funnet i tumorbiopsier etter behandling av avanserte kreftpasienter MED ONCOS-102 understreker den immunologiske styrken av denne tilnærmingen . De pleiotrope effektene AV GMCSF kan imidlertid sette antitumorimmunitet i fare, da cytokinet uønsket kan stimulere myeloid-avledede suppressorceller (MDSCs) og tumorassosierte makrofager (TAMs), som begge er kjent for å hemme T-celle og NK-aktivitet (natural killer cell). Men nye menneskelige data tyder på AT GMCSF-produserende virus kan være trygge og effektive .Utover GMCSF tillot kombinert ekspresjon AV IL-12 og decorin i et onkolytisk adenovirus utvinning av antitumorimmunitet i en dårlig immunogen murin brystkreftmodell, via cytotoksisk t-celleinfiltrasjon og reduksjon av transformerende vekstfaktor beta (TGFb). Coexpression AV CD40L og 4-1bbl av et onkolytisk adenovirus har også vist lovende resultater, på grunn av sin evne til å fremme ødeleggelsen av bukspyttkjerteltumorer, gjennom repolarisering av tumormikromiljøet. Slik polarisering aktivert frigjøring Av t-celle attractants og immunstimulerende cytokiner, slik at potente antitumor t-celle responser . Produksjon AV OX40L mediert av et onkolytisk adenovirus (d24-RGDOX) fremmet økt tumorkontroll via svært funksjonelle effektor T-celler og epitopspredning .

antistoffer kan også settes inn som transgener for å øke effekten av onkolytisk viroterapi. For eksempel har anti-CTLA4, en kontrollpunktsinhibitor, blitt satt inn i en onkolytisk adenovirusplattform. Bruken i murine modeller og ex vivo kulturer av kreftpasient perifere blodmononukleære celler (PBMCs) resulterte i økt antitumoraktivitet Av T-celler . Mer nylig har doble målrettede antistoffer rettet Mot T-celler og kreftspesifikke celleoverflateantigener som epidermal vekstfaktorreseptor (EGFR) , FR-a , familiær adenomatøs polypose (FAP) og CD44v6 vist lovende prekliniske resultater .

videre har også andre tilnærminger blitt studert. Disse inkluderer bevæpning med fusogene molekyler, antistoffer, t-celle engagers og ionekanaler som er i stand til å konsentrere radioiodin. I disse tilfellene er transgene ikke nødvendigvis immunologisk aktive, og den onkolytiske plattformen resulterer i immunostimulering. Det er viktig å merke seg at kliniske data tyder på at onkolytisk adenovirus som monoterapi ofte har vært noe begrenset. Flere barrierer som påvirker onkolytisk adenovirusbehandling har blitt foreslått. Disse inkluderer antivirale interferoner, som kan produseres av tumorstroma selv om kreftcellene selv mangler en slik evne . Andre årsaker inkluderer stromale barrierer, hypoksi, hyperbarisk, nekrotisk og sure områder . Imidlertid har noen av disse hindrene blitt adressert i redesignet adenovirus betinget replikere i respons til hypoksiske faktorer eller sure tumor mikromiljøer .alternativt har onkolytiske adenovirus blitt bevæpnet med hyaluronidase , et enzym som nedbryter hyaluronsyre som hindrer spredning av virus. Spesielt tillot behandling av en rekke prekliniske in vivo tumormodeller økt antitumor effekt. Nøytraliserende antistoffer forblir en bekymring for onkolytiske immunoterapier. Imidlertid kan bruk av bispesifikke adaptere for å retarget antivirale nøytraliserende antistoffer tilby en attraktiv tilnærming for å øke effektiviteten av onkolytisk adenovirusbehandling . Belegget av onkolytiske adenovirus med tumorderivater er rapportert å tillate vellykket levering av partikler inn i svulsten med potente antitumorresponser .

Advanced Therapy Access Program (ATAP)

Mellom 2007 og 2012 ble 290 avanserte kreftpasienter behandlet med 10 forskjellige onkolytiske virus (Tabell 4) til sammen 821 behandlinger. En langtidsoppfølging av disse pasientene er publisert . Behandlingene ble gitt i sammenheng med et individuelt behandlingsprogram i Henhold TIL Eus Direktiv Om Avanserte Terapier . Selv om mange objektive responser ble sett, kan det ikke trekkes noen konkrete konklusjoner om total overlevelsesgevinst da ingen pålitelig kontrollgruppe var tilgjengelig. Noen case-control analyser som ble utført tyder imidlertid på overlevelsesgevinst .

mens du tar hensyn til begrensningene av ikke-randomiserte data, noen interessante funn dukket opp . En av de viktigste observasjonene var at alle de administrerte virusene virket ganske trygge hos pasienter med avansert kreft. God toleranse ble sett på tvers av forskjellige serotypevirus, inkludert forskjellige kapsidmodifikasjoner og forskjellige immunologiske armeringsenheter (dvs., GMCSF ELLER CD40L). Samtidig lavdose cyklofosfamid og temozolomid ble også godt tolerert . Den tidligere ble brukt til å redusere regulatoriske T-celler. Sistnevnte rettet mot økt induksjon av autofagi i infiserte kreftceller, da dette ser ut til å være en viktig mediator for onkolytisk celledød. Videre kan virusreplikasjon økes ved samtidig kalsiumkanalblokkering . Ingen behandlingsrelaterte pasientdødsfall ble observert . Typiske influensalignende symptomer, som feber og tretthet, ble observert hos de fleste pasienter noen dager etter behandling. Disse funnene ble bekreftet i flere påfølgende kliniske studier . Influensalignende symptomer og feber kan effektivt reduseres med acetaminophen (paracetamol).

Systemisk levering av onkolytisk virus

Biodistribusjonsstudier utført med adenovirus hos gnagere er upålitelige da de fleste dyr mangler inngangsreseptorer eller deres organfordeling er forskjellig fra mennesker. FRA ATAP-pasienter har vi vært i stand til å samle viktig informasjon om virusbiodistribusjon hos mennesker . Mange mennesker har nøytraliserende antistoffer mot forskjellige adenovirus serotyper, men ofte ved lav baseline titer . Men som hundrevis av milliarder av virus er gitt i en typisk behandling, kan pre-eksisterende antistoffer være ute av stand til å fullstendig blokkere intravenøs levering. I etterfølgende intravenøse behandlinger med samme serotype er situasjonen mer uklar, noe som er en av grunnene til at intratumoral levering ofte brukes med onkolytiske virus. Det er foreslått at antiviral immunitet bidrar til å generere antitumorimmunitet .Det har blitt fastslått hos mennesker at adenovirus er i stand til å reise gjennom blod til metastaser til tross for nøytraliserende antistoffer . For noen virus ser mekanismen ut til å relatere seg til binding til blodceller . Interessant nok ble adenovirus i blod (qPCR data) oftest funnet fra blodpropper, mens noen pasienter hadde betydelig mengde virus i serumkammeret . Også kreftpasientens antistoffrespons varierte . Behandlingsrespons eller lang overlevelse ses uavhengig av nøytraliserende antistofftiter, selv om det bør bemerkes at de fleste pasientene ble behandlet intratumoralt .Interessant nok behandlet vi syv pasienter med serotype 3 adenovirus ved bruk av bare intravenøs administrering. Tegn som tyder på virusreplikasjon ble sett, inkludert forlengede og / eller stigende virustitere i blodet. Dette ble også sett hos pasienter som hadde eksisterende antistoffer mot viruset. 5 av de 6 evaluerbare pasientene viste også tegn på mulig nytte. Disse dataene indikerer at virus kan komme inn i svulster også via intravenøs rute . Dette ble senere bekreftet i en obduksjonsstudie hvor ikke-injiserte svulster ble vist å ha onkolytisk adenovirus .

Virus som allerede har fått regulatorisk godkjenning for behandling av kreft

fra et klinisk synspunkt er bruken av virus for kreftbehandling i moderne tid i sin barndom. I utgangspunktet ble villtype-virus brukt, men denne tilnærmingen kan føre til bivirkninger forårsaket av virusreplikasjon i normalt vev. Likevel Var Rigvir (ET ECHO-7-virus), et onkolytisk pikornavirus med noe medfødt svulstselektivitet, det første godkjente onkolytiske viroterapiproduktet for kreft godkjent 2004 I Latvia og senere i noen få andre land. Det andre onkolytiske viruset ble rasjonelt designet for svulstselektivitet. Kalt H101 (Oncorine), har dette adenoviruset blitt brukt i Kina siden 2005 for behandling av faste svulster . Av notatet mangler begge disse virusene arming enheter.erkjennelsen av at gjenbruk av immunsystemet til å utøve antitumorfunksjoner kunne gi en lovende tilnærming til å behandle kreft, gjorde det mulig for forskere å anvende de immunologiske egenskapene til onkolytiske virus . For eksempel har tilsetningen av immunologiske transgener som GMCSF vært en populær tilnærming. Talimogen laherparepvec (Også Kjent Som T-vec, Imlygic®) er et herpes simplex-1 virus som koder FOR GMCSF, og var et av de første onkolytiske virusene designet for å gi en immunologisk boost. Dens kliniske anvendelse førte til slutt til en randomisert fase III klinisk studie (OPTiM). I denne studien STADIUM iiib/C OG iv metastatisk, inoperable melanom pasienter som fikk intratumoral T-vec hadde en 19,3% varig responsrate, hvorav mer enn 80% var komplett respons . Det faktum at subkutan administrasjon av GM-CSF ga dårligere effekt (1,4% varig responsrate, 0,7% komplett respons) førte til godkjenning av Food And Drug Administration (FDA) i 2015, etterfulgt Av European Medicines Agency (EMA) .denne landemerkegodkjenningen i Vestlige land oppmuntret optimisme i det medisinske samfunnet til å fortsette å utvikle og forbedre onkolytiske virus for kreftbehandling, inkludert adenovirus. Senere, i en lignende pasientpopulasjon, ble pembrolizumab kombinert med viruset som førte til respons hos 62% av pasientene, hvorav 33% var komplette. Som forventet ble det observert høy forekomst av cytotoksisk t-celleinfiltrasjon i svulstene etter behandling . En nylig klinisk fase II-studie med pasienter med avansert melanom viste at T-vec økte responsraten for ipilimumab sammenlignet med ipilimumab alene (henholdsvis 38% og 18%). I motsetning til kombinasjoner av kontrollpunktshemmere ble bivirkninger ikke forsterket. Dette antyder at onkolytiske virus kan kombineres med kontrollpunktshemming uten en problematisk reduksjon i sikkerheten.

Onkolytiske adenovirusforsøk

da vi skrev denne anmeldelsen (Mars 2020), gjorde Vi et søk på clinicaltrials.org resultatet ble 101 resultater. Begrense søket til» oncolytic adenovirus » faser I-II forsøk, vi kom opp med 41 resultater; av disse, 10 ble fullført og 15 rekruttering. Seksten forskjellige onkolytiske virus ble brukt i disse fullførte eller rekrutteringsforsøkene. Ingen aktive fase III kliniske studier ble funnet. Interessant nok har 6 av de 16 virusene blitt lagt ut nylig, i løpet av 2019-2020, noe som indikerer økende interesse og tilgjengelig finansiering for onkolytiske adenovirusforsøk (Tabell 5).