《柳叶刀·肿瘤学》：全球首次！科学家发现，神经干细胞装载溶瘤病毒治疗新诊断高级别胶质瘤安全可行，特定...
胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发性肿瘤，根据肿瘤恶性程度的不同，WHO神经肿瘤分类体系将其分为四级：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级。其中，Ⅲ和Ⅳ级的胶质瘤统称为高级别胶质瘤（HGG）。
HGG的预后很差，尤其是Ⅳ级的胶质母细胞瘤，即使经过积极的治疗，新诊断的胶质母细胞瘤患者的中位生存期也仅有14 -21个月[1]，而复发患者的生存期仅有9-11个月[2]。
HGG的治疗目前处于瓶颈期，亟待新的治疗方法来打破僵局，延长患者的生存期。
近日，来自美国西北大学的Maciej S Lesniak教授团队,报道了首个利用神经干细胞（NSC）装载溶瘤病毒治疗新诊断HGG的Ⅰ期临床试验结果，验证了该疗法的可行性及安全性，相关结果发表于《柳叶刀·肿瘤学》杂志[3]。
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溶瘤病毒具有诱导免疫反应和直接杀伤胶质瘤细胞的作用，具有广阔的临床前景，然而溶瘤病毒的扩散能力及对组织的穿透性不佳，一定程度上限制了该疗法的实用性[4]。
NSC是中枢神经系统的多能祖细胞，具有良好的扩散及穿透组织的能力，且具有肿瘤趋向性，可在脑实质内迁移并靶向到胶质瘤细胞，具有作为载体进行特异性抗肿瘤的潜力[5]。
研究人员在此基础上构建了NSC为载体的溶瘤病毒治疗体系（NSC-CRAd-S-pk7），并在前期动物实验中显示出了良好的治疗效果：NSC能够将CRAd-S-pk7有效输送到胶质瘤细胞，与仅接受溶瘤病毒治疗的小鼠相比，接受NSC-CRAd-S-pk7治疗的小鼠中位生存期延长了50%[6]。
为了将这种治疗方法转化为临床应用，研究人员开展了使用NSC-CRAd-S-pk7治疗HGG的Ⅰ期临床研究，探究NSC-CRAd-S-PK7治疗的可行性及安全性。
所有纳入研究的患者年龄在18岁或以上，卡氏健康评分70分或更高，且在注射NSC-CRAd-S-pk7前由术中病理证实为HGG，此外，受试者还需接受血尿常规、血生化、凝血功能等的评估。若患者的肿瘤侵犯脑室，或在术前接受过放射治疗、免疫治疗以及其他试验性治疗，则将被排除在试验外。
在术中切除肿瘤后，研究人员会在肿瘤腔壁多个部位（最多10个，且每个部位至少相隔1厘米）注射100μL的NSC-CRAd-S-PK7，注射时需注意避免损伤相邻的运动或语言功能区，避免渗漏到脑室，或溢出到蛛网膜下腔。在接受手术及注射NSC-CRAd-S-pk7治疗后的10-14天内，患者将会行同步放化疗。
该试验注射的NSC-CRAd-S-pk7有3个剂量等级（DL），分别为：DL1 为5.00×107NSC装载6.25×1010病毒颗粒，DL2 为1.00×108NSC装载1.25×1011病毒颗粒，DL3 为1.50×108NSC装载1.875×1011病毒颗粒。研究人员将根据受试者的反馈情况，在保证安全的前提下，依次提高剂量等级。
最终有12位患者入组（图1），11位患者为胶质母细胞瘤（WHO Ⅳ级），1位患者为间变型星形细胞瘤（WHO Ⅲ级），12位患者中有2例（17%）肿瘤具有IDH1突变，3位患者（25%）MGMT基因启动子甲基化（包括两位IDH1突变患者）。在注射剂量等级方面，3位患者为DL1，3位患者为DL2，6位患者为DL3。
图1 入组的12位患者的人口统计学和基线资料
在疗法的安全性评估方面（图2），大多数患者发生的不良事件与NSC-CRAd-S-PK7疗法无关，是后续化疗和放疗的常见毒副作用。
最常见的3级不良事件是淋巴细胞计数下降（5/12，42%）、高血压（5/12，42%）和肌肉无力（4/12，33%）。在5个严重的不良事件中（血栓栓塞事件、脑病、脑水肿、肌肉无力和脑膜炎），只有病毒性脑膜炎可能与NSC-CRAd-S-PK7治疗有关，所有患者均从不良事件中完全康复。
图2 入组的12位患者的不良反应
在接受DL3 治疗的6位患者中，有1位患者在术后第22天出现2级硬膜下积液（可能与注射NSC-CRAd-S-pk7有关），1位患者由于在操作时不慎将NSC-CRAd-S-pk7注射入脑室而发展为3级病毒性脑膜炎（入院后病人完全康复），另外3位患者没有重大的不良反应，在整个试验中也没有观察到剂量限制毒性，因此研究人员表示在今后开展的Ⅱ期临床试验中将采用DL3作为注射剂量。
研究人员还初步分析了NSC-CRAd-S-pk7疗法对患者的疗效（图3），12位患者的中位无进展生存期为9.1月，中位总生存期为18.4个月。在含有未甲基化MGMT启动子的胶质瘤患者中（n=9），中位无进展生存期为8.8个月，中位总生存期为18.0个月。
图3 患者的无进展生存期和总生存期曲线
此外，研究人员还对NSC-CRAd-S-pk7治疗后患者的免疫应答进行了评估（图4）。
患者血液的流式细胞术结果显示，DL2和DL3剂量组的中性粒细胞和单核细胞比率，在注射治疗后第3天达到峰值，到14天时这一峰值下降，此时淋巴细胞数量则趋于增加。
注射治疗后第14天的免疫应答与第3天相比较，DL2组患者血液中中性粒细胞和单核细胞的比率显著降低，在DL2和DL3组患者中血液淋巴细胞的绝对计数显著增加。
淋巴细胞亚群分析显示，在第14天，DL3组患者的CD8+T细胞增加。
患者血清中细胞因子检测显示，在注射后第7天，IL8、IL1ra、IL12p70、IL13和CCL22的浓度开始降低，随之IL8、IL1ra、IL6、IL13和IL16的浓度开始升高直到第14天，之后这些细胞因子的浓度趋于平稳或下降。其他的细胞因子浓度，如IL12p70、CXCL10、CCL17和CCL22，则持续升高到第28天。
图4 在NSC-CRAd-S-pk7治疗后患者的免疫应答变化
免疫研究表明，NSC-CRAd-S-PK7治疗会影响HGG患者的免疫功能，患者早期的免疫反应表现为髓系细胞增加，随后淋巴细胞特别是CD8+T细胞的数量增加，这种表现符合典型的人体免疫反应模式。
在接受DL1剂量的患者中没有观察到这些变化，提示更高剂量的NSC-CRAd-S-PK7治疗可能会带来更多的抗肿瘤免疫反应。
对8位再次接受手术或活检的患者进行治疗前后肿瘤组织的比较显示，在NSC-CRAd-S-pk7注射治疗后，肿瘤特异性标志物Survivin和syndecan-1的表达减少（图5），PD-1表达增加，CD8+T细胞数量增多（尤其是肿瘤复发部位）。
研究人员推测，Survivin和syndecan-1的表达减少可能是由于CRAd-S-PK7在胶质瘤细胞中的复制，而导致细胞程序性死亡所致；而PD-1表达增加提示今后将NSC-CRAd-S-pk7疗法与抗PD-1免疫疗法相结合可能是一种有效的方法。
图5 NSC-CRAd-S-pk7注射治疗后，一些标志物的变化
总的来看，本研究的结果表明NSC-CRAd-S-PK7用于治疗HGG患者是安全可行的，且不影响术后的放疗和化疗。
即使是在试验设计的最高剂量DL3下，患者也显示出了良好的治疗耐受性，因此在之后的临床试验中，将采用最高的DL3剂量。
值得注意的是，NSC-CRAd-S-pk7治疗在MGMT启动子未甲基化的患者亚群中显示出潜在益处，NSC-CRAd-S-PK7治疗后这些患者（n=9）的中位无进展生存期为8.8个月，总生存期为18.0个月，优于文献报道的该类患者的中位无进展生存期为5.3个月，总生存期为12.7个月[7]。
总的来说，这项试验为今后的Ⅱ/Ⅲ期研究奠定了基础，研究人员将在更大的患者样本中研究该疗法对延长患者生存期的作用，为HGG的治疗开辟新天地。
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参考文献
1.Stupp R, et al. Effect of tumor-treating fields plus maintenance temozolomide vs maintenance temozolomide alone on survival in patients with glioblastoma: a randomized clinical trial. JAMA. 2017
2.Wann A, et al. Outcomes after second surgery for recurrent glioblastoma: a retrospective case-control study. Journal of Neuro-oncology. 2018
3.Jawad F, et al. Neural stem cell delivery of an oncolytic adenovirus in newly diagnosed malignant glioma: a first-in-human, phase 1, dose-escalation trial. Lancet Oncology. 2021
4.Lang FF, et al. Phase I study of DNX-2401 (Delta-24-RGD) oncolytic adenovirus: replication and immunotherapeutic effects in recurrent malignant glioma. Journal of Clinical Oncology. 2018
5.Aboody KS, et al. Neural stem cell-mediated enzyme/prodrug therapy for glioma: preclinical studies. Science Translational Medicine. 2013
6.Ahmed AU, et al. A preclinical evaluation of neural stem cell-based cell carrier for targeted antiglioma oncolytic virotherapy. Journal of the National Cancer Institute. 2013
7.Hegi ME, et al. MGMT gene silencing and benefit from temozolomide in glioblastoma. New England Journal of Medicine. 2005
责任编辑丨BioTalker