struktura, funkcja i immunogenna śmierć komórek: adenowirus jako przykład

Biologia adenowirusa została szczegółowo zbadana i jest dobrze zrozumiana. Adenowirusy mogą być używane jako przykładowy wirus przy opisywaniu wirusów onkolitycznych jako całości. Chociaż istnieje naturalnie wiele różnic z różnymi wirusami, wiele czynników jest podobnych do pewnego stopnia, jednak nie wszystkie wirusy są naturalnie onkolityczne.

do tej pory opisano 57 odrębnych serotypów adenowirusów i podzielono je na 7 podgrup: od A do G . Podczas gdy adenowirusy wywołują infekcje typu grypowego, stanowią one jedną z najbardziej wszechstronnych platform terapii nowotworowej. W szczególności serotyp 5 (grupa C) jest najczęściej stosowanym szkieletem do projektowania wirusów onkolitycznych . Jego struktura obejmuje ikosahedral kształt kapsyd (składa się głównie z heksonu, pentonu i białek włóknistych) otaczających bez otoczki dwuniciowego DNA . Adenowirusy mają zdolność do infekowania komórek niezależnie od ich statusu podziału.

zakażenie komórek nowotworowych rozpoczyna się przyłączeniem Gałki włókien wirusa do receptorów znajdujących się na powierzchni komórek nowotworowych. Interakcja ta jest pośredniczona przez różne receptory w zależności od serotypu wirusa. Na przykład, adenowirusy serotypu 5 wiążą się preferencyjnie z receptorem cxadr coxsackiego i adenowirusa, podczas gdy adenowirusy serotypu 3 wiążą desmogleinę-2, CD46 lub CD80 / 86 . Niektóre z tych receptorów często znajdują się na komórkach nowotworowych, podczas gdy niestety niektóre, takie jak CXADR, są obniżone w wielu zaawansowanych guzach . Zachodzi druga interakcja pomiędzy białkami pentonowymi wirusa a integrynami komórek nowotworowych, w wyniku której dochodzi do internalizacji wirusa . Adenowirusy mogą wykorzystywać również kilka innych receptorów, jak pokazano w tabeli 2. Wieloetapowy proces przenosi DNA wirusa do jądra, gdzie rozpoczyna się transkrypcja wczesnych białek wirusowych (E1–E4). Po ekspresji późnych białek powstają tysiące nowych Potomków wirusowych, które po kilku dniach zakłócają błonę komórkową, a nowo utworzone wirusy infekują nowe komórki, aż układ odpornościowy ostatecznie zatrzyma ten proces .

chociaż nie wykryto ich przed leczeniem pacjentów, taka liza komórek jest procesem wysoce immunogennym . Czynnik ten ma kluczowe znaczenie, biorąc pod uwagę, że większość nowotworów wydaje się być w stanie ukryć się przed naszym układem odpornościowym. Immunogenna śmierć komórek ujawnia wiele antygenów związanych z guzem do prezentacji do układu odpornościowego poprzez aktywowane dojrzałe komórki dendrytyczne. Duża liczba genomów wirusa aktywuje sygnalizację niebezpieczeństwa immunologicznego poprzez receptory typu molekularnego (DAMP) i patogenu (PAMP). Procesy te tworzą recepturę, która retargetuje adaptacyjny układ odpornościowy, w tym cytotoksyczne limfocyty T CD8+ i pomocnicze limfocyty T CD4+, w kierunku guza, podnosząc w ten sposób miejscową immunosupresję . Należy zauważyć, że odporność przeciwadenowirusowa limfocytów T jest polifunkcjonalna, co zwiększa jakość ogólnej trwającej odpowiedzi przeciwnowotworowej . Jednocześnie zakażenie adenowirusem pośredniczy również w aktywacji naturalnych komórek zabójcy, przyczyniając się do przeciwnowotworowej odpowiedzi immunologicznej . Wytwarzanie przeciwciał przeciwwirusowych w równym stopniu stymuluje odpowiedź poprzez wyzwalanie cytotoksyczności zależnej od przeciwciał (Fig. 1).

Współczesne wirusy onkolityczne

dzisiaj, adenowirusy, wirusy opryszczki, wirusy odry, wirusy coxsackie, poliowirusy, reowirusy, ospy i wirusy rzekomego pomoru drobiu M. in. niektóre wirusy onkolityczne w ramach rozwoju przedklinicznego i klinicznego terapii nowotworowej . Replikacja preferencyjna guza może być „naturalna”, biorąc pod uwagę wadliwe mechanizmy wykrywania wirusów w większości komórek nowotworowych . Niektóre z komórek nowotworowych również port zwiększona ekspresja receptorów wejścia wirusa, a niektóre wirusy nie wydają się potrzebować specyficznych receptorów do wejścia . Niektóre wirusy mogą wykorzystywać nieprawidłową funkcję wewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych, takich jak interferon . Podobnie jak wiele innych wirusów, adenowirusy są naturalnie podatne na agresywną replikację w komórkach nowotworowych, a ich Dzikie wersje mogą teoretycznie być stosowane w leczeniu raka, tak jak miało to miejsce w seriach historycznych . Oczekuje się jednak lepszych wyników u pacjentów dzięki racjonalnemu projektowaniu wirusów, czyniąc je selektywnymi („onkolitycznymi”). W ostatnich latach adenowirusy zostały znacznie zmienione w celu połączenia wysokiej siły przeciwnowotworowej z minimalną toksycznością .

istniejące techniki biologii molekularnej pozwalają nam (a) wybrać receptory wejściowe o wysokiej ekspresji na guzach, (b) udoskonalić bezpieczeństwo poprzez ograniczenie replikacji do komórek nowotworowych i (c) wstawić specyficzne transgeny terapeutyczne w celu zwiększenia skuteczności. Podejścia te omówiono poniżej i podsumowano w tabeli 3.

wzmacnianie tropizmu nowotworowego

skuteczne wprowadzanie wirusów onkolitycznych do komórek nowotworowych jest warunkiem koniecznym do późniejszej onkolizy. Odwrotnie, niska ekspresja receptora może być czynnikiem ograniczającym. Aby uniknąć zagadki niskiej ekspresji CXADR na komórkach nowotworowych, adenowirusy serotypu 5 można modyfikować tak, aby zawierały peptydy kwasu arginyloglicylaspartowego (RGD)w gałkach włókien. Taka modyfikacja okazała się przydatna w celu zwiększenia skuteczności i zmniejszenia toksyczności adenowirusów . Zastosowanie kliniczne takich zmodyfikowanych adenowirusów onkolitycznych, takich jak DNX-2401 (adenowirus serotypu 5 z modyfikacją RGD), wykazało obiecujące wyniki w badaniu klinicznym fazy i, w którym 20% pacjentów z glejakiem wykazało trwałą odpowiedź .

podobnie, zastąpienie Gałki włókien serotypu 5 gałką włókien należącą do serotypu 3 zapewniło znaczną poprawę skuteczności przeciwnowotworowej, zachowując jednocześnie atrakcyjną kinetykę układową i bezpieczeństwo wszechobecnego serotypu 5 . Modyfikacja kapsydu (np. chimeryzm 5/3) umożliwia częściowe pokonanie wcześniej istniejących przeciwciał neutralizujących przeciw Ad5 . Warto zauważyć, że kwestia przeciwciała jest złożona, a w rzeczywistości wyjściowe miana przeciwciał neutralizujących nie zapobiegały skuteczności przeciwnowotworowej u ludzi . Duże ilości wirusa, które są wytwarzane przez nowotwory do krwiobiegu może po prostu pokonać neutralizujące przeciwciała produkowane do krwi. W zakażeniach adenowirusem typu dzikiego tylko niewielkie ilości adenowirusa dostają się do krwi. Przeciwciała neutralizujące są przeznaczone do blokowania takiego wirusa, a nie ogromne liczby wytwarzane przez nowotwory zakażone wirusem onkolitycznym. Niemniej jednak, w analizie epidemiologicznej, brak przeciwciał na początku badania wpływał na przeżywalność statystycznie istotnie, ale nie w sposób znaczący klinicznie, ponieważ odpowiedzi i długi czas przeżycia można było zaobserwować niezależnie od początkowych mian przeciwciał. Co ciekawe, sekwencyjne leczenie dożylne poprzez zmianę wirusa lub serotypu może coś zmienić .

ponieważ ekspresja receptora Ad5 cxadr wydaje się ograniczać skuteczność w kontekście zaawansowanych nowotworów, skonstruowano całkowicie serotyp 3-oparty na adenowirusach kolitycznych . Wirus ten przechodzi przez mechanizmy nie związane z cxadr, w tym przez desmogleinę 2, która jest silnie wyrażona w zaawansowanych guzach litych . U pacjentów leczonych adenowirusem serotypu 3 obserwowano dobre Bezpieczeństwo i oznaki skuteczności . Ponadto do wytworzenia wirusa chimerycznego Ad3/Ad11p użyto metody bezpośredniej ewolucji, która była stosowana w wielu badaniach pod nazwą ColoAd1 .

bezpieczeństwo, ograniczenie replikacji do komórek nowotworowych

w celu uzyskania skutecznego rozprzestrzeniania się wirusa wejściowego i zminimalizowania działań niepożądanych związanych z wirusem, adenowirusy zostały zmodyfikowane w celu uzyskania zwiększonej selektywności nowotworu. Stosowane strategie obejmują transkrypcyjną kontrolę wczesnych białek adenowirusa, takich jak E1A lub E1B. delecja 24-zasadowej pary genu E1A wytwarza zmutowane białko E1A, które nie może wiązać się z białkiem siatkówczaka, zapobiegając w ten sposób wchodzeniu zdrowych komórek w fazę syntezy („S”). Blokuje to replikację DNA adenowirusa w spoczynkowych, normalnych tkankach . W przeciwieństwie do tego, potencjał replikacyjny pozostaje nienaruszony w komórkach nowotworowych, ponieważ wszechobecne defekty w szlaku p16 / Rb zapewniają, że komórki nowotworowe trwale pozostają w fazie syntezy .

fakt, że komórki nowotworowe zawierają kilka aktywnych onkogenów, doprowadził do uświadomienia sobie, że powstałe z nich białka można wykorzystać do kontrolowania transkrypcji adenowirusowego DNA. Na przykład aktywność telomerazy jest znaną cechą komórek nowotworowych, podczas gdy aktywność w zdrowych komórkach jest minimalna . Z tego względu replikacja adenowirusa została pomyślnie poddana kontroli promotora odwrotnej transkryptazy ludzkiej telomerazy (htert) wykazującego skuteczność przeciwnowotworową w zaawansowanych nowotworach . Podobnie , p53, antygen carcinoembryonic (Cea) i antygen specyficzny dla prostaty (PSA) zostały wykorzystane do kontroli ekspresji wczesnych białek adenowirusowych. Ze względu na defekty szlaku RB / p16, komórki nowotworowe charakteryzują się wysokim poziomem wewnątrzkomórkowego wolnego E2F, który może być stosowany do specyficzności nowotworu, gdy promotor E2F jest wprowadzany do kontroli replikacji wirusa .

Transgenes, zwiększenie skuteczności

natura wirusów pozwala im przejąć komórkę gospodarza do produkcji białek wirusa. Umożliwia to wykorzystanie terapeutyczne poprzez wprowadzenie transgenów terapeutycznych do genomu adenowirusa. Przed rozpoznaniem adenowirusów onkolitycznych jako immunoterapii jedną z najczęstszych modyfikacji było wprowadzenie deaminazy cytozyny i kinazy tymidynowej pochodzącej z opryszczki pospolitej . Skojarzone podawanie adenowirusów onkolitycznych z gancyklowirem i (lub) prolekami 5-fluorocytozyny (5-FC) spowodowało śmierć komórek nowotworowych z powodu ich konwersji do związków cytotoksycznych przez transdukowane komórki nowotworowe .

ostatnio zwiększone rozpoznawanie układu odpornościowego jako ważnego składnika skuteczności wirusów onkolitycznych doprowadziło naukowców do postrzegania adenowirusów onkolitycznych jako silnych nośników czynników odpornościowych. Dodanie czynnika stymulującego tworzenie kolonii granulocytów (GMCSF) cytokin transgenu do genomu adenowirusowego jest powszechnie stosowaną modyfikacją. W tym podejściu replikacji wirusa towarzyszy produkcja GMCSF, która powoduje rekrutację i dojrzewanie komórek dendrytycznych (DCs), a następnie gruntowanie komórek T antygenami związanymi z guzem uwalnianymi przez oncolysis . CGTG-102 (wcześniej Ad5/3-D24-GMCSF, obecnie ONCOS-102) jest adenowirusem onkolitycznym wykazującym ekspresję GMCSF. Dane pacjentów potwierdzają tę tezę, z doniesieniami o wzroście obwodowych poziomów limfocytów T przeciwko antygenom związanym z guzem. Te odkrycia sugerują dendrytyczne komórki gruntowania u ludzi, jak przewiduje ustalony mechanizm działania GMCSF . Zwiększona infiltracja limfocytów T CD8+ stwierdzona w biopsjach nowotworowych po leczeniu pacjentów z zaawansowanym rakiem z ONCOS – 102 podkreśla siłę immunologiczną tego podejścia . Jednak plejotropowe działanie GMCSF może zagrażać odporności przeciwnowotworowej, ponieważ cytokina może bezwiednie stymulować komórki supresorowe pochodzące od mieloidów (MDSCs) i makrofagi związane z guzem (Tams), znane z hamowania aktywności komórek T i komórek naturalnego zabójcy (NK). Jednak pojawiające się dane na temat ludzi sugerują, że wirusy wytwarzające GMCSF mogą być bezpieczne i skuteczne .

poza GMCSF, połączona ekspresja IL-12 i decorin w adenowirusie onkolitycznym umożliwiła odzyskanie odporności przeciwnowotworowej w słabo immunogennym mysim modelu raka piersi, poprzez cytotoksyczne nacieki limfocytów T i redukcję transformującego czynnika wzrostu beta (tgfb). Koekspresja CD40L i 4 – 1bbl przez adenowirusa onkolitycznego również wykazała obiecujące wyniki, ze względu na jego zdolność do promowania niszczenia nowotworów trzustki, poprzez repolaryzację mikrośrodowiska nowotworu. Taka polaryzacja umożliwiła uwalnianie atraktantów limfocytów T i cytokin stymulujących odporność, umożliwiając silne odpowiedzi przeciwnowotworowe limfocytów T. Wytwarzanie OX40L za pośrednictwem adenowirusa onkolitycznego (D24-RGDOX) sprzyjało zwiększonej kontroli nowotworu poprzez wysoce funkcjonalne efektorowe komórki T i rozprzestrzenianie epitopów .

również, przeciwciała mogą być wprowadzane jako transgenów w celu zwiększenia skuteczności onkolitycznej wiroterapii. Na przykład anty-CTLA4, inhibitor punktu kontrolnego, został pomyślnie wprowadzony do platformy adenowirusa onkolitycznego. Jego zastosowanie w modelach mysich i hodowlach ex vivo komórek jednojądrzastych krwi obwodowej pacjentów z rakiem (PBMC) spowodowało zwiększenie aktywności przeciwnowotworowej komórek T. Niedawno podwójnie ukierunkowane przeciwciała skierowane przeciwko komórkom T i antygenom powierzchniowym komórek specyficznych dla raka , takim jak receptor naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR), FR-a , rodzinna polipowatość gruczolakowata (FAP) i CD44v6, wykazały obiecujące wyniki przedkliniczne .

ponadto badano również inne podejścia. Obejmują one uzbrajanie cząsteczek fuzogennych, przeciwciał, angażujących komórki T i kanałów jonowych zdolnych do koncentracji radiojodu. Podczas gdy w tych przypadkach transgeny niekoniecznie są aktywne immunologicznie, a platforma onkolityczna powoduje immunostymulację. Ważne jest, aby pamiętać, że dane kliniczne sugerują, że skuteczność onkolitycznego adenowirusa w monoterapii była często nieco ograniczona. Zasugerowano kilka barier wpływających na terapię adenowirusem onkolitycznym. Należą do nich interferony przeciwwirusowe, które mogą być wytwarzane przez zręby nowotworowe, nawet jeśli same komórki nowotworowe nie mają takiej zdolności . Inne przyczyny to bariery zrębowe, niedotlenienie, hiperbaryczne, martwicze i kwaśne obszary . Jednak niektóre z tych przeszkód zostały rozwiązane w przeprojektowanych adenowirusów warunkowo replikujących w odpowiedzi na czynniki niedotlenienia lub kwaśne mikrośrodowiska nowotworowe .

alternatywnie, adenowirusy onkolityczne zostały uzbrojone w hialuronidazę , enzym rozkładający kwas hialuronowy, który utrudnia rozprzestrzenianie się wirusa. W szczególności, leczenie wielu przedklinicznych modeli nowotworów in vivo pozwoliło zwiększyć skuteczność przeciwnowotworową. Przeciwciała neutralizujące pozostają problemem w przypadku immunoterapii onkolitycznej. Jednak zastosowanie bispecyficznych adapterów do retarg przeciwwirusowych przeciwciał neutralizujących może zaoferować atrakcyjne podejście do zwiększenia skuteczności terapii adenowirusem onkolitycznym . Opisywano powlekanie adenowirusów onkolitycznych pochodnymi nowotworu, aby umożliwić skuteczne dostarczanie cząstek do guza z silną odpowiedzią przeciwnowotworową .

Advanced Therapy Access Program (ATAP)

w latach 2007-2012 290 pacjentów z zaawansowaną chorobą nowotworową leczono 10 różnymi wirusami onkolitycznymi (Tabela 4), w sumie 821 zabiegów. Opublikowano długoterminową obserwację tych pacjentów . Zabiegi wykonywane były w ramach zindywidualizowanego programu leczenia zgodnie z unijną dyrektywą w sprawie terapii zaawansowanych . Chociaż zaobserwowano wiele obiektywnych odpowiedzi, nie można wyciągnąć jednoznacznych wniosków dotyczących ogólnej korzyści w zakresie przeżycia, ponieważ nie była dostępna wiarygodna grupa kontrolna. Jednak niektóre analizy z kontrolą przypadku, które zostały przeprowadzone, sugerują korzyści w zakresie przeżycia.

biorąc pod uwagę ograniczenia danych nieanodomizowanych, pojawiło się kilka interesujących wniosków . Jedną z najważniejszych obserwacji było to, że wszystkie podawane wirusy okazały się dość bezpieczne u pacjentów z zaawansowanym rakiem. Dobrą tolerancję obserwowano u różnych serotypów wirusów, w tym u różnych modyfikacji kapsydów i u różnych immunologicznych urządzeń uzbrajających (tj., GMCSF lub CD40L). Jednoczesne stosowanie małych dawek cyklofosfamidu i temozolomidu było również dobrze tolerowane . Ten pierwszy został użyty do zmniejszenia regulacyjnych komórek T. Te ostatnie miały na celu zwiększenie indukcji autofagii w zakażonych komórkach nowotworowych, ponieważ wydaje się, że jest to ważny mediator śmierci komórek onkolitycznych. Ponadto replikacja wirusa może być zwiększona przez jednoczesne zablokowanie kanału wapniowego . Nie obserwowano zgonów pacjentów związanych z leczeniem . Typowe objawy grypopodobne, takie jak gorączka i zmęczenie, obserwowano u większości pacjentów kilka dni po leczeniu. Wyniki te zostały potwierdzone w wielu kolejnych badaniach klinicznych . Objawy grypopodobne i gorączka mogą być skutecznie zmniejszone za pomocą Paracetamolu (paracetamolu).

ogólnoustrojowe dostarczanie wirusa onkolitycznego

badania Biodystrybucji przeprowadzone na adenowirusach u gryzoni są niewiarygodne, ponieważ większość zwierząt nie ma receptorów wejściowych lub ich rozmieszczenie narządowe jest INNE niż u ludzi. Od pacjentów z ATAP udało nam się zebrać ważne informacje na temat biodystrybucji wirusa u ludzi . U wielu ludzi występują przeciwciała neutralizujące przeciwko różnym serotypom adenowirusa, choć często mają niskie miana wyjściowe . Jednakże, ponieważ w typowym leczeniu podaje się setki miliardów wirusów, wcześniej istniejące przeciwciała mogą nie być w stanie całkowicie zablokować podawania dożylnego. W kolejnych zabiegach dożylnych z tym samym serotypem sytuacja jest bardziej niejasna, co jest jednym z powodów, dla których dostawa do wewnątrzustna jest powszechnie stosowana z wirusami onkolitycznymi. Na uwagę, zaproponowano, że odporność przeciwwirusowa pomaga generować odporność przeciwnowotworową .

ustalono u ludzi, że adenowirus jest w stanie przemieszczać się przez krew do przerzutów pomimo przeciwciał neutralizujących . W przypadku niektórych wirusów mechanizm ten wydaje się wiązać z komórkami krwi . Co ciekawe, adenowirusy we krwi (dane qPCR) były najczęściej wykrywane z zakrzepów krwi, podczas gdy niektórzy pacjenci mieli znaczną ilość wirusa w surowicy . Również odpowiedź przeciwciała u pacjentów z chorobą nowotworową była zróżnicowana . Odpowiedź na leczenie lub długie przeżycie są obserwowane niezależnie od miana przeciwciał neutralizujących, chociaż należy zauważyć, że większość pacjentów była leczona donatumoralnie .

Co ciekawe, siedmiu pacjentów z adenowirusem serotypu 3 leczono jedynie dożylnie. Obserwowano objawy sugerujące replikację wirusa, w tym wydłużone i (lub) rosnące miana wirusa we krwi. Obserwowano to również u pacjentów, u których wcześniej występowały przeciwciała przeciwko wirusowi. Ponadto u 5 z 6 ocenianych pacjentów wystąpiły oznaki możliwych korzyści. Dane te wskazują, że wirusy mogą być w stanie wprowadzić nowotwory również drogą dożylną . Zostało to później potwierdzone w badaniu autopsji, w którym wykazano, że w guzach nieiniekcyjnych występuje adenowirus onkolityczny .

wirusy, które otrzymały już zgodę regulacyjną na leczenie raka

z klinicznego punktu widzenia wykorzystanie wirusów do leczenia raka w epoce nowożytnej jest w powijakach. Początkowo stosowano wirusy typu dzikiego, ale takie podejście mogło prowadzić do zdarzeń niepożądanych spowodowanych replikacją wirusa w normalnych tkankach. Niemniej jednak Rigvir (wirus ECHO-7), pikornawirus onkolityczny z pewną wrodzoną selektywnością nowotworową, był pierwszym zatwierdzonym produktem do wiroterapii onkolitycznej w leczeniu raka zatwierdzonym w 2004 r.na Łotwie, a później w kilku innych krajach. Drugi wirus onkolityczny został racjonalnie zaprojektowany pod kątem selektywności nowotworu. Nazwany H101 (Oncorine), ten adenowirus jest stosowany w Chinach od 2005 roku w leczeniu guzów litych . Warto zauważyć, że oba te wirusy nie mają urządzeń uzbrajających.

uznanie, że zmiana przeznaczenia układu odpornościowego na działanie przeciwnowotworowe może zapewnić obiecujące podejście do leczenia raka, umożliwiło naukowcom wykorzystanie zdolności immunologicznych wirusów onkolitycznych . Na przykład dodanie immunologicznych transgenów, takich jak GMCSF, było popularnym podejściem. Talimogene laherparepvec (znany również jako T-Vec, Imlygic®) jest wirusem herpes simplex-1 kodującym dla GMCSF i był jednym z pierwszych wirusów onkolitycznych zaprojektowanych w celu zapewnienia wzmocnienia immunologicznego. Jego zastosowanie kliniczne doprowadziło ostatecznie do randomizowanego badania klinicznego fazy III (OPTiM). W tym badaniu z przerzutami w stadium IIIB/C I IV, u pacjentów z nieoperacyjnym czerniakiem otrzymującym donatumoralny T-vec stwierdzono trwałą odpowiedź na leczenie u 19,3%, z czego ponad 80% stanowiły odpowiedzi całkowite . Fakt, że podskórne podawanie GM-CSF oferowało gorszą skuteczność (1,4% trwałej odpowiedzi, 0,7% całkowitej odpowiedzi), doprowadził do zatwierdzenia przez Food and Drug Administration (FDA) w 2015 r., a następnie przez Europejską Agencję Leków (EMA).

to przełomowe zatwierdzenie w krajach zachodnich zachęciło środowisko medyczne do dalszego rozwoju i ulepszania wirusów onkolitycznych do terapii nowotworowej, w tym adenowirusów. Później, w podobnej populacji pacjentów, Pembrolizumab połączono z wirusem, co doprowadziło do odpowiedzi u 62% pacjentów, z czego 33% było kompletne. Zgodnie z oczekiwaniami, w guzach po leczeniu obserwowano wysoką obecność nacieków cytotoksycznych komórek T. Niedawne badanie kliniczne II fazy u pacjentów z zaawansowanym czerniakiem wykazało, że T-vec zwiększył odsetek odpowiedzi na leczenie ipilimumabem w porównaniu do samego ipilimumabu (odpowiednio 38% w porównaniu do 18%). Należy zauważyć, że w przeciwieństwie do kombinacji inhibitorów punktu kontrolnego , zdarzenia niepożądane nie były nasilone. Sugeruje to, że wirusy onkolityczne można łączyć z hamowaniem punktów kontrolnych bez problematycznego zmniejszenia bezpieczeństwa.

oncolitic adenovirus trials

w momencie pisania tej recenzji (marzec 2020), szukaliśmy na clinicaltrials.org, co daje 101 wyników badań. Ograniczając poszukiwania do badań fazy I–II” onkolitycznego adenowirusa”, otrzymaliśmy 41 wyników; z nich ukończono 10, a 15 rekrutowano. Szesnaście różnych wirusów onkolitycznych użyto w tych zakończonych lub rekrutacyjnych badaniach. Nie stwierdzono aktywnych badań klinicznych III fazy. Co ciekawe, 6 z 16 wirusów zostało opublikowanych niedawno, w latach 2019-2020, co wskazuje na rosnące zainteresowanie i dostępne finansowanie badań nad adenowirusem onkolitycznym (Tabela 5).

zastosowanie wirusów onkolitycznych w nowotworach hematologicznych

obserwacje regresji nowotworów hematologicznych po zakażeniu wirusem były obserwowane na początku ubiegłego wieku. Należy zauważyć, że ocena odpowiedzi była możliwa w przypadku nowotworów hematologicznych za pomocą mikroskopii i liczenia komórek, podczas gdy nie było to prawdą w przypadku większości guzów litych w tym czasie. Mogło to spowodować nadmierną reprezentację raka hematologicznego we wczesnej literaturze, ze względu na odchylenia obserwacyjne. Nie można jednak zaprzeczyć, że wiele doniesień sugerowało regresję nowotworów hematologicznych po infekcjach wirusowych. Jako takie istnieją silne przesłanki, aby sądzić, że wirusy onkolityczne mogą być stosowane również w nowotworach hematologicznych. Jednak nie wszystkie wirusy nadają się do leczenia nowotworów krwi. Na przykład adenowirus nie wydaje się być w stanie lizować białych krwinek .

według najnowszych publikacji, rosnące zainteresowanie wirusami onkolitycznymi jest obecne również w dziedzinie hematologii, ponieważ kilka wirusów jest badanych w Warunkach przedklinicznych . Opublikowano jednak tylko kilka prób . Wyszukiwanie z clinicaltrials.gov nie ujawnił żadnych wyników badań nad „nowotworem hematologicznym” i „wirusami onkolitycznymi” (marzec 2020). Jednak w poszukiwaniu „szpiczak mnogi” i „wirusy onkolityczne” znaleziono dwa badania.

podsumowując, do tej pory przeprowadzono kilka badań z wirusami onkolitycznymi w nowotworach hematologicznych. Niektóre godne uwagi wysiłki obejmują wczesne badania fazy z reowirusem, Odrą i wirusem pęcherzykowego zapalenia jamy ustnej (VSV) w szpiczaku mnogim . Obecnie rekrutujące badanie VSV (NCT03017820) obejmuje również pacjentów z nawrotową ostrą białaczką szpikową i chłoniakiem z komórek T. Nie stwierdzono badań hematologicznych z adenowirusem onkolitycznym.

ograniczenia i nowsze strategie poprawy skuteczności wirusów onkolitycznych

Uzbrajanie cytokin immunostymulujących jest jedną z popularnych metod generowania synergii immunologicznej z efektami onkolizy. Kliniczne korzyści z tego podejścia zaobserwowano w badaniu III Fazy OPTiM, w którym U 1 na 6 pacjentów uzyskano pełną odpowiedź wirusowi onkolitycznemu talimogene laherparepvec. Mediana czasu trwania tych pełnych odpowiedzi w grupie wirusów nie została osiągnięta, a 8 z 9 pacjentów przeżyło ponad 5 lat .

połączenie wirusów onkolitycznych z aktywacją hamowania punktu kontrolnego limfocytów T może poprawić skuteczność przeciwnowotworową terapii adenowirusem onkolitycznym. Szczególnie guzy o małej ilości komórek immunologicznych – „zimne guzy” – mogą być skutecznie odporne na działanie adenowirusów onkolitycznych. To sprawia, że guzy „gorące” i promuje działanie inhibitorów punktów kontrolnych . Przedstawiono kliniczne dowody na skuteczność łączenia wirusów onkolitycznych z inhibitorami punktów kontrolnych . W randomizowanym badaniu fazy II (N = 198) inhibitor punktu kontrolnego (ipilimumab) połączono z onkolitycznym wirusem talimogenu laherparepvec, wykazując obiektywną odpowiedź U 39% pacjentów, w porównaniu do 18% w ramieniu tylko inhibitora punktu kontrolnego .

oprócz czerniaka, najnowsze publikacje sugerują aktywność kliniczną również w innych nowotworach, takich jak mięsak z przerzutami, gdzie ta sama kombinacja skutkowała 30% obiektywnym odsetkiem odpowiedzi w badaniu jednoramiennym . Ponadto profil bezpieczeństwa tych metod leczenia był dobry i wydaje się, że wirusy onkolityczne nie zwiększają częstości występowania poważnych zdarzeń niepożądanych.

chociaż te kombinacje wydają się dawać zwiększoną potencję i długoterminowe korzyści niektórym pacjentom, nie wszystkie korzyści i wyraźnie istnieje rola dalszej poprawy. Połączenie chemioterapii lub radioterapii w racjonalny sposób w celu poprawy korzyści leczenia, a nawet te konwencjonalne terapie wydają się mieć składnik immunologiczny . Jednak jasne dowody kliniczne na poparcie tego podejścia są obecnie ograniczone.

łączenie innych terapii, takich jak adopcyjna terapia komórkowa lub terapie celowane, może również skutkować lepszymi terapiami. Jednak nadal brakuje nam wielu informacji na temat efektów immunologicznych w poszczególnych guzach. Ta niewystarczająca wiedza sprawia, że trudno jest zrozumieć, którzy pacjenci skorzystaliby na większości rodzajów kombinacji leczenia. Może to być obecnie największe wyzwanie w tej dziedzinie. Klasyczny projekt badania nie jest dobrze przystosowany do zrozumienia mechanizmów na poziomie pojedynczego guza i pacjenta.

badania TILT-123

idealne leczenie raka powinno być tak dobre, że większość pacjentów wyraźnie odniosłaby korzyści, podczas gdy działania niepożądane powinny być tolerowane. Nasz własny wkład w to zadanie to nowy adenowirus onkolityczny, zaprojektowany specjalnie z myślą o komórkach T. Ad5 / 3-E2F-D24-hTNFa-IRES-hIL2 (TILT-123) jest oparty na dobrze zrozumiałym i bezpiecznym adenowirusie serotypu 5, ale jego pokrętło światłowodowe zostało zmienione na pokrętło serotypu 3 w celu zwiększenia penetracji komórek nowotworowych . Replikacja wirusa jest ściśle ograniczona do komórek nowotworowych poprzez podwójną kontrolę (promotor E2F i delecja D24), a siła działania wirusa jest zoptymalizowana przez dwa transgeny, które zostały wybrane w sposób oparty na danych . Chimeryczne adenowirusy 5/3 stanowią również najlepszy natywny stymulator komórek T wśród klinicznie istotnych adenowirusów onkolitycznych .

połączenie, które okazało się najlepszym podejściem do rekrutacji i aktywacji komórek T, to interleukina-2 (IL-2) i czynnik martwicy nowotworu alfa (TNFa) . IL-2 jest niezbędna do wzrostu i przeżycia limfocytów T, A TNFa jest silnym induktorem przemytu limfocytów T i apoptozy nowotworowej . W modelach przedklinicznych podawanie adenowirusów kodujących cytokiny zwiększało skuteczność przeciwnowotworową trzech form adoptywnej terapii limfocytów T: limfocytów T modyfikowanych receptorem limfocytów T (TCR), terapii limfocytów CAR i terapii limfocytów naciekających nowotwór (til).

wynik ten wynikał z następujących: (1) ulepszona infiltracja przeniesionych komórek indukowana przez TNFa, (2) ulepszona aktywność cytotoksycznych komórek T indukowana przez IL-2 oraz (3) ogólny spadek supresyjnych podzbiorów immunologicznych, w tym regulatorowych komórek T (Tregs), Mdsc i makrofagów m2 w mikrośrodowisku nowotworu . Chomiki z guzami trzustki leczone TILT-123 wykazywały oznaki poprawy skuteczności przeciwnowotworowej w porównaniu do zwierząt otrzymujących leczenie TIL lub tylko TILT-123 . Połączenie adenowirusów kodujących IL-2 i TNFa z terapią anty-PD-1 sprzyjało również długoterminowemu 100% przeżycie w modelach przedklinicznych noszących model nowotworu czerniaka .

dalsze badania z wirusem wykazały działanie ropnopalne w guzach nieinfekcyjnych, wykazując ogólnoustrojowy charakter odpowiedzi immunologicznej generowanej przez leczenie miejscowe . Ponadto terapia TILT-123 u zwierząt leczonych TIL wykazała odporność ochronną wobec ponownego wywołania guza. Co ważne, dane te pokazują potencjał TILT-123 do dostrojenia i przezwyciężenia wyzwań adopcyjnej terapii komórkowej opartej na komórkach T. Obecnie trwa pierwsze badanie z tym zaawansowanym adenowirusem onkolitycznym (NCT04217473).