Cancer Cell｜从单细胞视角解析溶瘤病毒疗法介导的抗肿瘤反应化

撰文 | 章台柳

责编 | Qi

溶瘤病毒疗法是一种公认的癌症治疗方法，肿瘤内应用病毒导致肿瘤细胞优先裂解，释放危险信号和肿瘤相关抗原，从而触发有效的适应性抗肿瘤免疫。第一代溶瘤病毒疗法是T-VEC，一种基因修饰的单纯疱疹1型病毒。进一步的T-VEC遗传改造包括敲入GM-CSF基因和敲除ICP34.5等。感染后，T-VEC导致肿瘤细胞发生快速的免疫原性细胞死亡，同时表达GM-CSF导致局部和系统性抗肿瘤反应【1】。T-VEC疗法已经在多种类型的肿瘤中成功应用，并且与仅接受GM-CSF治疗的病人相比，T-VEC可延长III-IV黑色素瘤患者的总体生存。

在非黑色素皮肤癌中，原发性皮肤B细胞淋巴瘤（pCBCL）是一组主要局限于皮肤的结外非霍奇金淋巴瘤【2】。pCBCL的主要类型是惰性原发性皮肤滤泡中心淋巴瘤（pCFCL）、原发性皮肤边缘区淋巴瘤（pCMZL）和更具侵袭性的原发性弥漫性大B细胞淋巴瘤（pCDLBCL，LT）。IFN-α是治疗pCBCL的常见方法，说明这种恶性肿瘤具有免疫敏感性。由于pCBCLs常常表现为皮肤结节性病变，是肿瘤内治疗的理想靶点，那么T-VEC对pCBCLs的治疗效果如何？

近日，来自苏黎世大学的Reinhard Dummer团队在Cancer Cell杂志上发表题为“Tissues Oncolytic virotherapy-mediated anti-tumor response: a single-cell perspective”的文章，招募13位pCBCL患者接受结节内T-VEC治疗，其中11位在结节病灶内产生肿瘤反应。单细胞测序穿刺样本（FNAs）鉴定出恶性细胞群，并定义出3种pCBCL亚型。在注射T-VEC24h后，在注射病灶的恶性和非恶性细胞中都检测到HSV-1T-VEC的转录本，在未注射病灶中没有检测到。溶瘤病毒疗法导致恶性细胞快速消除，同时激活干扰素通路并导致NK、单核细胞和DC的进入，随后在注射和未注射病灶内出现细胞毒性T细胞增加和调节型T细胞减少的现象。

研究人员开展I期临床试验，招募13名pCBCL患者接受3-8次T-VEC注射，耐受性良好，仅发生轻度不良事件，最常见的是流感样症状—发热、发冷或发抖。T-VEC的治疗效果良好，临床完全缓解6例，部分缓解5例，进展性病变2例。所有注射过的病灶中，经免疫组织化学检测发现2次注射和5次注射后CD79a+细胞（CD79a是BCR组分之一）逐渐减少。

研究人员选取了3名不同皮肤淋巴瘤亚型的病人，对其多次的细针抽吸（FNA）活检样本进行单细胞测序分析。与基线水平相比，注射病灶的FNA样本中B细胞数量减少；疗程结束时，这种B细胞的降低在注射和未注射的病灶内都非常显著。同时，NK、单核细胞、CD4+和CD8+ T细胞数量显著增加，DC和巨噬细胞在大多数病灶中出现，但具有不一致性。这种细胞类型组成上的变化在治疗的第一个5周内逐渐增加，之后趋于平稳。对B细胞进行分析，发现根据其基因表达，B细胞群可形成几个不同的簇。每个病人中克隆最高的B细胞和多克隆B、多克隆浆细胞分别聚类，且克隆最高的B细胞高表达增殖标志物PCNA和已知恶性标志物，表明这群是恶性B细胞群。分析病灶中溶瘤病毒表达的基因HSV-1T-VEC及其搭载的基因CSF2的表达，发现恶性和非恶性细胞中T-VEC的转录本数量相似，即T-VEC进入细胞不具有细胞类型限制性。而且，T-VEC可在感染细胞分裂的不同阶段进行成功复制。

基因表达的最主要变化发生在注射后第一天，将注射后第一天和基线水平进行比较，发现Reactome通路、IFN-α/β信号、ISG15抗病毒机制和OAS抗病毒反应等显著上调富集，而PD-1信号、B细胞相关通路和BCR抗原激活导致第二信使的产生等通路显著下调。注射病灶中，IFN-α/β信号随着注射大幅增加，在非注射病灶中无统计学差异，但IFN-α/β信号的上调仍是非注射病灶中基因表达变化最大的。T-VEC注射后第一天，在注射和非注射病灶中都出现恶性B细胞群的减少。而且，这种细胞类型组成上的变化在注射和非注射病灶中是类似的：恶性B细胞数目的快速降低，伴随着NK、DC、单核细胞和T细胞相关群体的增加。CD8+ T细胞的扩增出现在治疗后第一周，随后维持了相似的水平，同时Treg减少。相比于CD4+ T细胞，CD8+ T细胞具有更多的克隆，克隆性CD8+ T细胞高表达细胞毒性效应分子颗粒酶A、颗粒酶B、穿孔素和颗粒溶素等。

总的来说，研究利用单细胞测序对溶瘤病毒治疗的原发性皮肤B细胞淋巴瘤患者的纵向采样标本进行分析，发现恶性细胞可被迅速清除，但是病毒的复制并不局限于恶性细胞，在非恶性细胞中也存在。同时，注射和非注射病灶中，肿瘤内免疫环境都发生重塑。文章为研究溶瘤病毒的临床效果和安全性提供了新的视角。

原文链接：

/10.1016/ell..12.022

参考文献：

1. Andtbacka, R.H., Ross, M., Puzanov, I., Milhem, M., Collichio, F., Delman, K.A., Amatruda, T., Zager, J.S., Cranmer, L., Hsueh, E., et al. (). Patterns of clinical response with talimogene laherparepvec (T-VEC) in pa- tients with melanoma treated in the OPTiM phase III clinical trial. Ann. Surg. Oncol. 23, 4169–4177.

2. Willemze, R., Cerroni, L., Kempf, W., Berti, E., Facchetti, F., Swerdlow, S.H., and Jaffe, E.S. (). The update of the WHO-EORTC classification for primary cutaneous lymphomas.Blood 133, 1703–1714.

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