VG-201

近几年来，溶瘤病毒可能是除了CAR-T之外设计上最为花哨的存在，例如分泌表达的蛋白从最开始的时候T-VEC用的GM-CSF，到现在大量涌入的各类细胞因子，趋化因子，多肽，抑制免疫检查点的单抗，双抗，花样是层出不穷，方法是日新月异。溶瘤病毒在设计思路不断内卷，追求疗效优异的同时，还有着许多与知名药物，如CAR-T，K药联合使用加强疗效，探索给药窗口，给药恰当时间的各类探索。扩展阅读：溶瘤病毒新产品设计越来越“花哨”本文选取了思路相对较为接近的三家企业，复诺健，滨会生物，亦诺微医药三家的异同进行简析。单纯疱疹病毒的改造由于本文选取的这三家企业都采用的是单纯疱疹病毒作为溶瘤病毒的载体。因此先行了解单纯疱疹病毒的特性相当重要。单纯疱疹病毒(Herps simplex virus，HSV)是一种长约154kb的双链DNA病毒，可在受染宿主细胞核中复制。而采用的HSV载体具有以下优点：①宿主细胞广泛；②病毒滴度高；③外源基因容量大。但是HSV载体的缺点在于它的毒性——其中一些它表达的蛋白可能产生毒性，而HSV本身也是一种神经嗜好的病毒。因此对于HSV的改造许多都是围绕HSV一些毒性蛋白，例如剃除神经毒因子ICP34.5后能够靶向肿瘤，剔除ICP47后能够增强免疫等等。有趣的是，尽管目前常用到的是HSV载体是HSV-1（I型野生型HSV），这三家中只有滨会生物特别去开发了II型HSV。滨会生物开发II型HSV的原因在于克服HSV-1生产周期长、溶瘤活性不足的缺点，开发HSV-II能够减少生产周期、增加溶瘤活性。复诺健：溶瘤病毒+mRNA从管线而言，复诺健的所有管线基本上都是建立在IL-12-IL-15-IL-15Rα表达框的基础上的各类添加，这也是复诺健的核心有效载荷。可以看到目前临床进度最快的VG161就是在这个基础上加了能够表达抑制PD-L1的多肽，也因此VG161也是可以联合BMS的O药，恒瑞的卡瑞利珠单抗，做出基于PD-1抑制剂+PD-L1/IL-12-IL-15-IL-15Rα溶瘤病毒的组合。而在这个基础上还有更深一步的补强，VG161本身采用的是ICP34.5减毒骨架，后续复诺健还开发了一种转录翻译双重调控TTDR非减毒骨架。减毒和非减毒毕竟是双刃剑，减毒了担心疗效，非减毒担心安全。虽然专利未公开但根据该公司官网显示，结合创始人贾为国博士的相关文献可以进行合理的推测。复诺健的做法可能是通过提高选择性，避免对非肿瘤细胞的杀伤。这种TTDR骨架在原本骨架不去减毒的基础上去结合肿瘤抑制性miRNA。例如在2013年的一项研究中，正常细胞中的miRNA-145表达量很高，研究人员就将miRNA-145靶序列的多拷贝整合到必需IE基因如感染细胞蛋白27 (ICP27)或感染细胞蛋白4 (ICP4)的3′-UTR中，而miRNA-145靶序列整合到基因组后，溶瘤病毒就难以在正常细胞中的miRNA复制了。因此可以产生选择性靶向。而在非减毒骨架技术的背景下，复诺健又开发了VG201和VG203。VG201则是能够靶向CEA，VG203能够通过肿瘤特异性的CXCR4来启动，VG301则在VG201技术的基础上更进一步，甚至能分泌双抗达成CEACAM6xCD3 T细胞接合器的组合。而除了目前已知的溶瘤病毒管线之外，该公司还有开发预防猴痘和新冠的mRNA疫苗以及针对HER2激活免疫的mRNA疫苗。未来也许看到该公司mRNA+溶瘤病毒的组合。亦诺微医药：溶瘤病毒+外泌体亦诺微医药可能是这三家中玩得最花的。最开始设计的MVR-T3011倒也还好，后续的T7011不仅能够表达趋化因子和CAR-T靶点，更是找上了CAR-T联合治疗，思路相当有趣。亦诺微MVR-T3011的研究在于oHSV作为载体表达IL-12和PD-1抗体，思路上和复诺健的VG161类似，这也是亦诺微医药此前就已经开发的临床管线MVR-T3011（下图为其结构）。此前MVR-T3011就已经展现了相当不错的疗效。而MVR-T7011则在此基础上进一步进行开发。由于已经有一些将腺病毒或工程化溶瘤痘苗病毒用作溶瘤标记的先例，因此亦诺微医药的研究人员在发现CD19/BCMA双靶点CAR-T无论临床前还是临床后都展现出了对复发和难治性多发性骨髓瘤较好的治疗效果后（所有5名患者对治疗均有反应:1名患者达到sCR，3名达到VGPR，1名达到PR），便决定将CD19和BCMA作为作为靶标。由于oHSV递送至肿瘤的CD19和BCMA对于CAR T细胞治疗这个过程是至关重要的。在CAR T细胞到达靶向肿瘤细胞之前，输注的CAR T细胞需要先从血流到达实体肿瘤区域，渗透到肿瘤基质中，并进一步增加免疫渗透的可用性。而肿瘤细胞中OVs的感染将改变TME中细胞因子或趋化因子的表达谱，从而为肿瘤组织中最佳的CAR T细胞外显率和浸润提供更多的机会。而这里的细胞因子IL-12和趋化因子CCL5正是为此而设。而PD-1/PD-L1则是著名的免疫检查点，将帮助CAR T细胞压倒由PD-1/PD-L1信号通路诱导的抑制，从而减少CAR T细胞的耗竭。因此在MVR-T3011已经具有IL-12，PD-1的情况下，需要在MVR-T3011上插入CD19-BCMA-CCL5.而研究人员通过把截短的CD19和BCMA以及趋化因子CCL5基因插入MVR-T3011的UL37和UL38位点，并借助细菌人工染色体(BAC)技术，T7011被设计成能够选择性感染大范围的实体瘤并驱动CAR靶向肿瘤抗原的肿瘤特异性表达。而上述的三个基因CD19，BCMA，CCL5，串联表达在一个开放阅读框(ORF)中，并采用HSV立即早期(IE)启动子控制下的自剪切多肽T2A。这种构建方式能够在病毒进入肿瘤后快速表达CD19、BCMA以及CCL5。而进入后，截短的非信号CD19和BCMA可以作为CAR靶递送到肿瘤细胞表面，并且CCL5将在溶瘤病毒介导的肿瘤溶解之前释放到TEM中以浸润CAR T细胞。图：T7011的结构另外根据该公司官网展示，该公司还有一款临床前项目T8011，不过T8011目前其设计和思路尚且不明，仅仅知道其针对血液瘤，不过既然编号在7011之后，那和T7011设计思路也可能相关。而在T系列之外，亦诺微还有专门针对胶质母细胞瘤的MVR-C5252（结构如前面图所示，与T3011类似）。胶质母细胞瘤作为脑癌具有特殊的地位，HSV本身是一种神经嗜好的病毒，但是此前用于大脑疗效方面普遍不理想。但C5252的研究却表明与现有的oHSV-1病毒相比，缺失两份拷贝的γ34.5基因和反向内部重复区的oHSV-1，在针对脑肿瘤方面，相对于非脑肿瘤而言，具有出乎意料优越的抗肿瘤活性。当然，亦诺微医药也没有死磕溶瘤病毒，在溶瘤病毒之外还有外泌体技术，目前可查证的是一款工程化外泌体，通过外泌体来包含靶向HER2 mRNA的miRNA进行给药，未来可能可以看到这款外泌体+溶瘤病毒的组合，这和复诺健开发的激活针对HER2免疫的mRNA疗法也有异曲同工之妙。滨会生物：HSV II+细胞治疗如前文所提的那样，滨会生物开发了II型HSV BS001，不过BS001虽然是HSV II型，但设计理念还是借鉴了T-VEC，选择了和T-VEC相似的敲除蛋白ICP47和ICP34.5，并在ICP34.5敲除点位插入了和T-VEC相似的GM-CSF。而另外一款BS006则被设计成能够分泌的PD-L1xCD3的Bite双抗。此外，在去年时滨会生物首创性地提出将SIRPα抗体与溶瘤病毒联用，可能已有相关联合临床进行。从该公司管线来看，该公司尚有VAK细胞治疗管线，适应症为肿瘤胸腹水。VAK技术指的是(Virus activated killer)技术。它是将经病毒oHSV2激活的免疫细胞回输病人体内，从而发挥抗肿瘤作用。一些癌症病人自身免疫细胞功能低下或对癌细胞耐受，病毒可有效激活这些免疫细胞(经VAK技术激活的免疫细胞简称为VAK细胞)，使其发挥强大肿瘤杀伤作用，且VAK细胞在杀伤癌细胞的同时，促进肿瘤相关抗原的释放，有利于诱导特异性抗肿瘤免疫反应。小编总结总的来说，这三家公司对于溶瘤病毒的设计思路虽然各有差别，但总归是越来越复杂，毕竟HSV载体本身能够装载30kb甚至超过30kb的基因组的这个性质给了改装很大的空间。当然技术上的越复杂意味着工艺上的越困难，这对于溶瘤病毒来说也是重要的挑战。另外，这些溶瘤病毒企业都有在溶瘤病毒之外的布局，这也一定程度上反映了溶瘤病毒目前的状况——作为单药使用的效果仍待提高，产品联用是目前的主流。参考来源：Li JM, Kao KC, Li LF, Yang TM, Wu CP, Horng YM, Jia WW, Yang CT. MicroRNA-145 regulates oncolytic herpes simplex virus-1 for selective killing of human non-small cell lung cancer cells. Virol J. 2013 Jul 22;10:241.各公司官网及其专利

溶瘤病毒（Oncolytic Virus, OV），一类能选择性地感染并杀死肿瘤细胞而不损伤正常细胞的天然或重组病毒，具有特异性复制能力，激发机体产生抗肿瘤免疫反应。距离人类首次发现病毒溶瘤这一抗癌策略已过去百年。百年内，溶瘤病毒（Oncolytic Virus,OV）经历了两次迭代，从天然野生型病毒到减毒的基因重组病毒，再到利用基因编辑，搭载有效载荷，聚焦减毒和杀伤癌细胞的第三代溶瘤病毒。截至2023年7月，国内有11个溶瘤病毒管线新获批临床（包含国内外获批）。随着第三代及改进版的溶瘤病毒逐步迈入临床，关注的目光重新聚焦。但溶瘤病毒的争议从未停歇：■ 毒性——减毒更重要还是OV活性更重要？长期以来，对于OV本身的毒性质疑从未间断。即使OV的临床不良反应率极低，以发热、注射局部反应和流感样症状为主。例如2021年上市的以Delytact®，3级和4级不良事件发生率为26.3%和10.5%。由于担忧毒性，病毒设计会删除毒力基因以增加安全性，存在降低溶瘤病毒活性的可能。更关键的是，因为重视减毒而忽视了疗效的决定性因素——OV活性。■ 给药方式——瘤内注射还是静脉注射？在给药方式优劣上，OV的研发团队们各执一词。静脉注射观点认为给药形式更多样、更便捷，临床可及度更高。瘤内注射观点则认为更有利于OV生效，引起瘤内细胞因子风暴，更好发挥改变肿瘤微环境的疗效。此外，根据适应症实体瘤位置，开辟了颅内注射、腹腔内注射、膀胱内注射等多途径给药。■ 疗效范围——远程病灶疗效和全身性疗效是否能够实现，如何提效增效？OV的临床前及临床发现远端效应，即局部注射全身起效，在原位肿瘤之外的其他肿瘤病灶上也发现明显疗效。当肿瘤裂解、大量肿瘤抗原释放时，原位肿瘤成为免疫中心（vaccination center），大量免疫细胞被招募，“习得”肿瘤抗原识别，以作用于全身远端病灶。这一认知让OV从局部治疗进化至系统治疗。■ 疗效——如何更好改善免疫抑制性肿瘤微环境，将“冷肿瘤”变为“热肿瘤”？随着研究试验深入，众多研发团队对于OV疗效有了更为深入的认识——OV疗效发挥不只是溶瘤本身，更重要的还是对于肿瘤内免疫抑制性环境的改善。通过改善肿瘤微环境（TME），OV可以与其他免疫疗法联用、协同增效，将“冷肿瘤”变为“热肿瘤”，使原先对于免疫治疗药物反应欠佳的瘤种变得敏感。基于争议的不断改善，溶瘤病毒正迎来第三次迭代——利用升级改造的病毒骨架，搭载数量更多和种类多样化的有效载荷（payload），提高溶瘤活性，激活更强的机体免疫。2015年创建的复诺健，深耕溶瘤病毒免疫和mRNA平台研发，迄今已融资逾3亿美元。三代管线同步推进，双重抓手提高OV疗效“复诺健做的核心事情就是把抗病毒的免疫变成抗肿瘤的免疫，通过表达细胞因子等payload，去改变肿瘤微环境，将进来的免疫细胞从抗病毒转向为抗肿瘤。”复诺健联合创始人兼首席科学官贾为国博士介绍。■ 初代OV管线：搭载多个协同性外源基因2023年2月，初代溶瘤病毒管线VG161获美国FDA孤儿药认定，用于治疗肝内胆管癌（ICC）。6月被授予FDA快速通道资格（FTD），用于治疗经标准治疗失败的晚期肝细胞癌。VG161是首个搭载4个外源基因的HSV-1减毒骨架病毒——IL12、IL15/15RA（IL15和IL15受体α亚基）和PD-L1阻断肽（PDL1B）。依靠于IL12和IL15的协同表达，VG161将能够激活T细胞、NK细胞等一系列免疫细胞，刺激免疫反应，改善肿瘤微环境，增强抗肿瘤疗效。VG161单药可以延缓无法手术并接受标准治疗失败的晚期肝细胞肝癌病人的进展，改善生存。在Ⅰ期临床数据中，在2名患者的注射肿瘤组织样本中检测700个免疫应答相关基因的表达，其中超过300个基因在治疗样本中显著上调，表明多种免疫相关细胞类型上调（包括CD4、CD8、DC），显示出VG161加热肿瘤并增强免疫活性的肿瘤微环境改善作用。目前VG161已在全球开展10项临床试验，包括针对肝细胞肝癌（HCC）和ICC的Ⅱ期临床试验。在大中华区，复诺健将与国药集团中国生物合作开发VG161的市场。双方合资公司中生复诺健为实际承接单位。同时，复诺健的海外市场也正在积极探索中。■ 二代OV管线：转录翻译双重调控（TTDR）非减毒骨架进入二代溶瘤病毒管线，复诺健自研转录翻译双重调控（TTDR）非减毒骨架，以加强肿瘤细胞内的病毒复制，加强肿瘤清除疗效。 复诺健TTDR骨架原理模型图（受访者供图）具体而言，使用肿瘤相关启动子，对病毒所需的早期蛋白进行转录水平调控，以增强病毒在肿瘤中的选择性复制。同时通过多个microRNA结合位点控制神经毒力因子翻译，组织功能性蛋白无法形成，以确保安全性。临床前疗效上，TTDR HSV-1仅需单次给药便可持续抑制肿瘤进展，且以减毒病毒的万分之一剂量给药即可实现肿瘤的完全抑制，显示出强效、可持续的系统性抗肿瘤活性，可诱导免疫记忆，抑制肿瘤复发。全球临床试验已有25名患者接受VG201治疗，未有相关的剂量限制性毒性报告，且在临床单药治疗组中观察到初步疗效结果。基于TTDR非减毒性骨架，复诺健研发出VG-2XX系列和VG-3XX系列溶瘤病毒管线。目前，VG201已获得NMPA和FDA的临床试验批准，在中、美开展2项临床试验。VG203获得FDA批准临床，将在美国开展针对晚期实体瘤的Ⅰ期临床试验。■ 三代OV管线：RDE转向器和拓展技术平台VIETA™推进至三代溶瘤病毒管线，复诺健仍在不断创新，搭载拓展技术平台Re-Directing Engager 转向器（RDE）和VIETA™(VIrus-Enabled Target Adaptor。通过带有适配器的转向器，溶瘤病毒可以靶向多种类型的肿瘤, 打破实体瘤异质性障碍，与靶向的免疫细胞治疗和抗体药物耦合（ADC）联用。CAR-T/NK靶向Adaptor模型（上）与VIETA™平台模型（下）Engager，通过表达双特异性抗体或者多特异性抗体，以若干之手“抓住”免疫细胞和肿瘤细胞，利用“旁观者效应”，将免疫细胞从攻击病毒换向攻击、杀死肿瘤细胞。不仅解决了双特异性抗体对实体瘤的浸润问题，也可以降低“在靶脱肿瘤”的系统性风险。Adaptor（即VIETA™），通过溶瘤病毒释放双特异性分子，一头为铁离子转运蛋白受体，与肿瘤特异性高表达的蛋白结合，“抓住肿瘤细胞”。另外一头表达肿瘤相关抗原，可被CAR-T、CAR-NK或者ADC靶向。因Adaptor以非人源蛋白作为靶标，根本上降低“脱靶效应”毒性的可能性。VG30X即搭载靶向CD3和CEACAM6双特异性T细胞Engager，预计于明年申报中、美临床。复诺健管线布局（受访者供图）溶瘤病毒新可能：联用mRNA肿瘤疫苗复诺健联合创始人、首席科学官贾为国博士是利用肿瘤特异性复制特性的溶瘤病毒治疗恶性肿瘤的国际先驱者之一。1991年开始，贾为国博士研究用基因工程方法改造病毒，并首次证明在免疫健全的机体上，基因改造的复制型溶瘤病毒载体仍然可以选择性地攻击肿瘤细胞、达到疗效，为病毒载体使用提供了重要的可行性依据。1994年9月至2019年6月，贾为国博士任英属哥伦比亚大学（UBC）脑研究所资深研究员，UBC大学医学院终身副教授。2015年，作为共同创始人建立了加拿大复诺健生物科技公司。2019年7月辞去了UBC大学终身教授职位，全职担任复诺健首席科学家。2019年，复诺健与中国生物合资注册成立了中生复诺健，并从2021年开始研发mRNA新冠疫苗。2023年1月，中生复诺健自研的国内首款编码奥密克戎变异株全长S蛋白创新型新冠mRNA疫苗，正式获得NMPA临床试验批件，开展临床。复诺健研发团队不仅全程参与了新冠mRNA疫苗研发，而且凭借扎实的科学知识和研发基础，全面优化mRNA、saRNA疫苗平台，提出联合溶瘤病毒+mRNA疫苗，寻求系统性、协同性的抗肿瘤免疫激活。长期以来，mRNA疫苗一直被视为肿瘤疗法的新可能，优势在于其对于细胞免疫的有效刺激、高表达速度和表达量、无基因组突变风险、研发周期短、生产相对简单等。但mRNA疫苗作为单药治疗还未跑出。原因之一是，与免疫系统长期共存的肿瘤抗原已形成免疫容忍（免疫耐受）。加之肿瘤微环境的强免疫抑制作用，mRNA疫苗在外周形成的抗肿瘤免疫难以触达肿瘤生效。溶瘤病毒恰好可以解决这一问题。复诺健提出prime-boost（异源初免-加强）策略，利用mRNA疫苗建立外周的系统抗肿瘤免疫，同时采用溶瘤病毒打破瘤内免疫抑制，改善肿瘤微环境。一方面让mRNA疫苗的抗肿瘤免疫活性能够更好在瘤内发挥作用，另一方面通过肿瘤细胞的裂解暴露更多的肿瘤抗原，从而强化肿瘤免疫的效果。目前复诺健已构建多个mRNA肿瘤疫苗，在临床前模型上显示出较好疗效。下一步，复诺健将进入mRNA肿瘤疫苗的CMC和独立研究评估，推进IND申报。溶瘤病毒走入临床之后：寻找生物标志物复诺健首席医学官赵荣华博士，曾担任上海三维生物技术有限公司医学部主任，主导了溶瘤病毒创新药物H101和H103的临床前和临床研究。H101（安柯瑞）于2005年获得CFDA 批准上市，为中国药监部门首个正式批准上市销售的溶瘤病毒产品。赵荣华博士介绍，除加拿大复诺健外，复诺健已创立上海复诺健作为全球研发中心总部，并在美国和澳大利亚建了临床研发中心，即北美区临床团队和亚太区临床团队。基于全球化布局，复诺健呈现出差异化、互补性的临床结构。“一个是避免重复的临床试验，通过数据共享来加速临床进程。另一个是在不同区域布局不同的高发适应症。”赵荣华博士谈到，未来复诺健也将尝试开启国际多中心的临床试验，并利用抗肿瘤药研究的利好法规，加快产品上市进程，如快速审评、孤儿药资格、突破性进展，有条件批准等。“最重要的是一定要把潜在的敏感患者群体挖掘、富集起来，也就是寻找标志物依赖。”生物标志物（BioMarker），溶瘤病毒尚存的另一难题。“生物标志物提示，哪个或哪几个适应症会对溶瘤病毒敏感？同样的适应症中表达哪些生物标志物的患者会对溶瘤病毒敏感？”例如VG161已在肝细胞肝癌上看到了较好疗效，并从临床数据中发现了可能的潜在生物标志物。带有该标志物患者的中位总生存期长于其他患者一年多。“如果潜在的生物标志物被证实，并在入组设置新的患者标准，富集潜在的敏感患者。这样的临床研究将更加有效。”另一角度而言，生物标志物的发现还将改变溶瘤病毒的临床研发策略。“理论上讲，肿瘤标志物表达越高，病毒复制越强，溶瘤能力越强，免疫激活也越强。未来复诺健会在临床数据上探索和验证我们的第二代溶瘤病毒是否有标志物依赖，是否有可能采取篮式设计研究。”篮式设计研究，生物标记物指导的临床试验，也是应靶向治疗而出现的研究方式。即药物临床试验、甚至获批均不依赖适应症，而是针对表达同一靶点或同一生物标志物的所有适应症。7月3日，VG203获得FDA批准临床。开展I期临床试验的同时，复诺健关注有望取得更好疗效的CXCR4阳性肿瘤，分析CXCR4表达水平与疗效的关系，积极探索后期开展基于篮式设计研究的可能性。“在临床上，溶瘤病毒与免疫疗法联合的多通道探索也是重要课题。联用给药顺序、给药剂量等都会影响溶瘤病毒药效，需要大量的临床前和临床研究来证实。当然，第一步首先是溶瘤病毒要跑出单药，我们对此很有信心。”赵荣华博士谈到，溶瘤病毒的研发不只是科学家的问题，还需要建立起行业对溶瘤病毒的整体认知，让更多临床学家和肿瘤学家共同努力。贾为国博士最后说到，“可能还需要3到5年的时间，更新过的第三代或第四代溶瘤病毒才能够在临床上显示出效果。一旦联合策略在临床上走出亮点，将有一大批肿瘤疫苗走向与溶瘤病毒的合用，免疫疗法已占据的广阔市场也将向溶瘤病毒打开。”近期推荐声明：动脉网所刊载内容之知识产权为动脉网及相关权利人专属所有或持有。未经许可，禁止进行转载、摘编、复制及建立镜像等任何使用。动脉网，未来医疗服务平台