IL-18-武装的溶瘤痘苗病毒通过调控巨噬细胞和调节性T细胞重塑淋巴瘤免疫抑制微环境

《Cancer Immunology, Immunotherapy》:IL-18-armed oncolytic vaccinia virus remodels the suppressive microenvironment via macrophage and Treg modulation in lymphoma

【字体: 时间:2026年04月23日 来源:Cancer Immunology, Immunotherapy 4.6

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  为解决溶瘤痘苗病毒(OVV)单药治疗淋巴瘤效果有限、且诱导免疫抑制性肿瘤微环境(TME)的问题,研究人员开展了IL-18(白介素-18)联合及重组IL-18-OVV(OVV-hIL18)的相关研究。结果表明,IL-18可逆转OVV诱导的免疫抑制,促进M1型巨噬细胞极化、减少调节性T细胞(Tregs)并减轻T细胞耗竭。OVV-hIL18展现出更强的溶瘤活性、显著的体内抑瘤效果及良好的安全性。本研究为IL-18武装的OVV成为下一代淋巴瘤免疫治疗策略提供了理论及实验依据。

  
淋巴瘤是一种高度异质性的血液系统恶性肿瘤,尽管近年来靶向治疗和细胞免疫治疗取得了长足进步,但仍有相当一部分患者难以获得持久的治疗反应。免疫疗法已成为淋巴瘤治疗的核心策略之一,其中,溶瘤病毒疗法因其能够选择性裂解肿瘤细胞、激活抗肿瘤免疫而备受瞩目。溶瘤痘苗病毒(Oncolytic Vaccinia Virus, OVV)便是这样一个充满希望的平台。然而,理想很丰满,现实很骨感。OVV在淋巴瘤中的临床疗效常常不尽如人意,在部分小鼠淋巴瘤模型中,其单药疗效并不理想,抗肿瘤活性微弱。更令人困扰的是,研究表明,OVV治疗本身可能“好心办坏事”,诱导肿瘤微环境(Tumor Microenvironment, TME)向免疫抑制状态重塑,表现为促肿瘤的M2型巨噬细胞和抑制免疫反应的调节性T细胞(Regulatory T cells, Tregs)增多。这无疑为OVV疗法筑起了一道坚固的“免疫壁垒”。如何打破这道壁垒,逆转免疫抑制,从而充分释放OVV的抗肿瘤潜力,成为研究人员亟待解决的关键问题。
面对这一挑战,研究者们将目光投向了一种强大的免疫调节因子——白介素-18(Interleukin-18, IL-18)。IL-18是一种能有效诱导干扰素-γ(IFN-γ)介导的1型辅助T细胞(Th1)免疫反应的细胞因子,它可以增强CD8+T细胞和自然杀伤(NK)细胞的细胞毒活性,并有研究表明其能够对抗肿瘤微环境中的免疫抑制特征,包括M2巨噬细胞极化和Treg介导的免疫抑制。然而,重组IL-18的全身应用面临半衰期短和潜在系统性毒性的限制。那么,能否将IL-18的“利剑”精准地投递到肿瘤内部,与OVV的“溶瘤”攻击形成合力呢?这正是发表于《Cancer Immunology, Immunotherapy》的这项研究试图解答的核心问题。
为开展此项研究,作者团队运用了多个关键技术方法。在病毒工程方面,他们通过同源重组技术,构建了编码人源IL-18的重组溶瘤痘苗病毒OVV-hIL18。在模型构建上,研究使用了小鼠A20淋巴瘤皮下模型以及人源化Raji淋巴瘤模型(在NSG小鼠中接种Raji细胞并输注人外周血单个核细胞hPBMCs)。在疗效与机制评估中,核心手段包括:通过CCK-8法测定细胞活力评估体外溶瘤活性;通过流式细胞术(Flow Cytometry)全面分析肿瘤组织内免疫细胞(如巨噬细胞、Tregs、CD4+/CD8+T细胞)的浸润、分型(M1/M2)、活化(CD69)和耗竭(PD-1, TIM-3)状态,以及效应细胞因子(Granzyme B, IFN-γ)的表达;通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测IL-18的分泌水平;并通过体内实验监测肿瘤生长和小鼠生存期。
研究结果
溶瘤痘苗病毒在淋巴瘤小鼠模型中疗效有限,且与M2巨噬细胞和Tregs增加相关
研究人员首先在小鼠A20淋巴瘤模型中对OVV的疗效进行评估。结果表明,与PBS对照组相比,OVV治疗仅能轻微减缓肿瘤生长,且未能显著延长荷瘤小鼠的生存期。进一步的流式分析揭示了可能的原因:OVV治疗显著增加了肿瘤组织中总巨噬细胞和M2型巨噬细胞的数量,同时也明显提高了免疫抑制性Tregs的比例。这表明OVV单药治疗可能意外地加剧了肿瘤局部的免疫抑制状态,从而限制了其疗效。
IL-18与OVV联用可抑制M2巨噬细胞和Tregs并增强抗肿瘤活性
接下来,研究者探索了用IL-18干预能否改善这一状况。在A20模型中,给予鼠源IL-18(mIL-18)治疗有效逆转了OVV诱导的免疫抑制性重塑:它显著减少了M2巨噬细胞,增加了M1巨噬细胞,并降低了Tregs的浸润。在疗效上,无论是mIL-18单药还是与OVV联用,都显著抑制了肿瘤生长并延长了小鼠生存期,且未观察到明显的毒性反应。这证明IL-18能够有效瓦解OVV治疗带来的免疫抑制屏障,并与之协同发挥更强的抗肿瘤作用。
IL-18和OVV联合治疗增强CD4+和CD8+T细胞活化,同时减轻T细胞耗竭
对肿瘤微环境的深入分析显示,OVV治疗本身能增加CD4+和CD8+T细胞的浸润。而IL-18的加入(无论是外源性联用还是病毒表达)进一步增强了这种效应,并显著提升了T细胞分泌效应细胞因子颗粒酶B(Granzyme B)和干扰素-γ(IFN-γ)的能力。更重要的是,OVV单药有上调T细胞耗竭标志物PD-1和TIM-3的趋势,而联合治疗则显著下调了这些标志物的表达。这表明IL-18不仅能招募和激活更多的“免疫士兵”(效应T细胞),还能帮助他们保持“战斗力”,避免过早“疲惫”(耗竭)。
重组人IL-18编码的OVV在人源化淋巴瘤模型中有效抑制M2巨噬细胞和Tregs
为推进临床转化,研究团队构建了表达人IL-18的重组病毒OVV-hIL18。该病毒能在感染细胞后有效表达并分泌hIL-18,并在体外对淋巴瘤细胞展现出比野生型OVV更强的溶瘤活性。在人源化Raji淋巴瘤模型中,OVV-hIL18治疗同样成功重塑了肿瘤免疫微环境:增加了总巨噬细胞(主要是M1型)浸润,减少了M2型巨噬细胞和Tregs。这证实了工程化病毒策略的可行性。
OVV-hIL18在人源化淋巴瘤荷瘤小鼠中表现出增强的抗肿瘤疗效和良好的安全性
在治疗实验中,OVV-hIL18相比PBS和OVV对照组,能更显著地抑制人源化Raji模型的肿瘤生长,并延长小鼠生存期,且对小鼠体重无显著影响,显示出良好的安全性。这验证了OVV-hIL18在更接近人体免疫环境的模型中的有效性与耐受性。
OVV-hIL18通过激活CD4+和CD8+T细胞同时减轻T细胞耗竭来重塑肿瘤微环境
机制层面,在人源化模型中的流式分析结果与小鼠模型一致:OVV-hIL18治疗显著增加了肿瘤内CD4+和CD8+T细胞的浸润,这些T细胞活化标志物CD69表达升高,效应因子颗粒酶B和IFN-γ分泌增加,而耗竭标志物PD-1和TIM-3的表达则被显著抑制。这系统阐明了OVV-hIL18发挥疗效的免疫学机制。
研究结论与意义
本研究的结论清晰而有力:IL-18能有效逆转OVV在淋巴瘤治疗中诱导的免疫抑制性肿瘤微环境。研究人员成功构建的IL-18武装的溶瘤痘苗病毒OVV-hIL18,不仅保留了OVV的直接溶瘤能力,更重要的是,它能够重塑肿瘤免疫景观。其核心作用机制是:通过IL-18的局部表达,促进巨噬细胞向抗肿瘤的M1型极化,同时抑制免疫抑制性的M2型巨噬细胞和Tregs。在打破这一主要免疫抑制屏障后,OVV-hIL18成功招募了大量的CD4+和CD8+T细胞进入肿瘤,并激活其功能,促进效应细胞因子的产生。尤为关键的是,该疗法还能减轻T细胞的耗竭状态(表现为PD-1和TIM-3下调),从而可能使抗肿瘤免疫反应更持久。最终,这些变化协同作用,在体内外模型中均表现出比OVV单药更强的抗肿瘤活性,且安全性良好。
这项研究的意义是多层次的。首先,它从机制上揭示了OVV在淋巴瘤中疗效受限的一个关键原因,并提出了通过IL-18进行干预的有效策略。其次,它巧妙地将细胞因子疗法与溶瘤病毒平台结合,利用OVV的肿瘤靶向复制特性实现IL-18的局部、持续表达,为解决细胞因子全身给药的毒性难题提供了新思路。此外,该研究证实了同时靶向巨噬细胞和Tregs这两个关键免疫抑制群体,是克服淋巴瘤免疫治疗抵抗的有效途径。最后,研究构建的OVV-hIL18为开发下一代淋巴瘤免疫治疗药物提供了直接的临床前实验依据,展现了溶瘤病毒作为多功能基因递送和免疫调控平台的巨大潜力。这些发现不仅为淋巴瘤,也可能为其他实体瘤的联合免疫治疗策略带来新的启示。
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