FasR x TNFR1

摘要：溶瘤病毒（OVs）正成为癌症治疗的潜在选择。自然和基因工程病毒表现出多种抗肿瘤机制。OVs通过直接细胞溶解、通过抗原释放增强免疫系统以及激活炎症反应来发挥作用，或者间接通过干扰肿瘤微环境中的不同类型元素、改变肿瘤细胞的能量代谢和抗血管生成作用。OVs的作用是多方面的，它们与宿主和肿瘤细胞有多种相互作用。在溶瘤病毒治疗中的一个重要障碍是病毒进入肿瘤细胞的途径以及它可能与不同的生物和非生物载体结合的可能性。在许多临床试验中，OVs已被证明能够消除对标准治疗有抵抗力的癌细胞（黑色素瘤、肺癌和肝癌）；然而，病毒本身的作用存在几种抗性元素。因此，有必要评估OVs与其他标准治疗方式（如化疗、免疫治疗、靶向治疗和细胞治疗）的结合，以提高反应率。本综述提供了OVs、它们在溶瘤病毒治疗中的使用以及这种疗法与目前用于癌症治疗的标准疗法的未来前景的全面更新。 1.引言 病毒通常被认为是导致人体致命感染的恶魔，但近几十年来，人们开始意识到可以将它们转变为保护天使，用作对抗恶性细胞的武器。使用病毒治疗癌症的想法源于一些病例报告中记录的肿瘤消退与病毒感染之间的关联。 近年来，溶瘤病毒（OVs）因其能够选择性地攻击和破坏肿瘤细胞，并可能刺激抗肿瘤免疫而受到特别关注。工程化肿瘤选择性靶向OVs具有可控的安全概况和对不同癌症的有效性，具有许多优势。被选为破坏肿瘤细胞的候选病毒必须具备某些特征：它必须是促炎性的，不应引起慢性传染病，对各种人群安全，应在肿瘤细胞中发挥溶解活性，并应具有整合到宿主基因组中的能力。促炎性的溶瘤病毒具有以下特征：存在可被免疫系统识别的抗原性，感染性，复制以触发强烈的免疫反应，以及有助于免疫识别和炎症反应的基因变异。 基因工程在开发具有可控安全概况和对广泛癌症高效性的OVs中发挥着重要作用。在这方面，OVs必须通过修改非编码突变并添加或删除某些功能、基因和非编码元素，专门为相应的肿瘤类型和肿瘤突变量身定制，以赋予它们额外的有益特性。癌症治疗使用OVs的三个研究方向是：病毒复制、肿瘤生长和免疫激活。因此，OVs的主要靶标是肿瘤细胞、宿主免疫和肿瘤微环境。大多数病毒载体通过释放肿瘤相关抗原引发免疫原性细胞死亡（ICD），随后引发抗肿瘤免疫反应。通过激活抗肿瘤免疫，OVs超越了ICIs和其他精确靶向药物的表现。OVs表现出广泛的抗肿瘤免疫增强特性。必须识别具有适当分子特征的患者，以从OV治疗中受益。因此，发现OV治疗的预测性生物标志物很重要。 2.溶瘤病毒治疗的有吸引力的病毒  病毒治疗是一种基于将OV感染的细胞引入被诊断出恶性肿瘤的宿主的治疗方法，可能是一种创新的未来癌症治疗方法。最近的研究揭示了使用OVs通过诱导系统性抗肿瘤免疫来特异性破坏肿瘤细胞。然而，这个过程并不像看起来那么简单，因为并非所有细胞类型和病毒都可用作此目的。了解不同类型病毒对选定肿瘤的肿瘤趋向性，以及它们可以包含的联合疗法，决定了选择适当和准确的病毒肿瘤治疗选项，以增加治疗的整体有效性。OVs可以是单链或双链RNA或DNA病毒，分为自然病毒株和基因修饰病毒。下面描述了合格的病毒肿瘤治疗候选病毒的主要类型，主要特征（表1）以及益处和问题（表2）： 单纯疱疹病毒（HSV），包括两个血清型（HSV-1和HSV-2），是一种带有核衣壳的包膜病毒，保护着双链DNA。HSV作为溶瘤病毒的优势如下：（i）大基因组和复杂结构，使得插入大片段和多个转基因成为可能，而不影响病毒效率；（ii）能够感染大多数类型的恶性细胞；（iii）插入多个转基因的灵活性；（iv）尽管在大部分人群中存在高频率的抗病毒抗体，但它们并不阻止病毒复制。HSV通过四种病毒糖蛋白，即gB、gD、gH和gL，与各种细胞受体结合。基于基因修饰HSV的Talimogene laherparepvec（T-VEC），编码人类粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF），是唯一获得FDA和EMA批准用于治疗IIIB/C–IVM1a黑色素瘤的七个溶瘤HSV之一。T-VEC刺激局部和系统性抗肿瘤免疫反应。T-VEC已在两项II期临床研究中进行了评估——一项是与放射疗法联合治疗局部晚期皮肤血管肉瘤（NCT02923778），另一项是软组织肉瘤。OH2是另一种基因工程2型溶瘤HSV，表达GM-CSF以促进抗肿瘤免疫反应。G207是一种基因工程单纯疱疹病毒，缺失ICP 34.5和ICP 6区域的基因，具有直接溶瘤效应，也可以刺激系统性抗肿瘤免疫反应。G207衍生的三种基因组修饰的工程病毒是G47∆，在肿瘤中高度复制，并具有更多的细胞病理效应。 腺病毒（Ad），具有双链DNA基因组和二十面体衣壳，其C末端负责识别细胞受体。腺病毒溶瘤疗法的优势如下：病毒还破坏了癌症干细胞，触发了各种细胞死亡信号，并释放了许多损伤相关分子模式分子（DAMPs），如高迁移率盒1（HMGB1）、热休克蛋白（HSPs）和核酸。腺病毒诱导局部炎症反应，产生大量病毒颗粒，并释放肿瘤抗原，具有直接和间接溶瘤效应。 大多数溶瘤腺病毒（oAds）与柯萨奇病毒和腺病毒受体（CAR）结合感染细胞。Ad是溶瘤病毒治疗的合适候选病毒，并且由于其高遗传稳定性和可用性，是该领域研究最多的病毒之一。遗传稳定性指的是病毒保持其遗传物质，特别是治疗或所需基因，而不会随着时间的推移发生显著突变或改变的能力。2005年，中国FDA批准了第一种oAd Oncorine与化疗联合用于治疗鼻咽癌。截至2021年，人类腺病毒工作组已识别出104种注册的腺病毒基因型，其中18种目前正在进行病毒肿瘤治疗测试，自2005年至2021年共进行了59项试验。为了使溶瘤治疗有效，病毒需要基因工程改造，非必需基因必须被其他增强治疗效果的基因所取代。 正在研究的三种基因工程腺病毒，也称为条件复制腺病毒（CRAd），如下所示。第一代CRAd由Onyx-015代表，它结合并灭活p53和Ixovex-1，阻止肿瘤生长，并参与不同的临床试验。第二代CRAd包含一个工程化腺病毒Delta-24-RGD（DNX-2401），针对视网膜母细胞瘤（Rb）的肿瘤抑制途径。第三代CRAd由一种与DNX-2401相似的病毒代表，E1A启动子发生变化，以提高肿瘤抑制性能。 Maraba，一种弹状病毒，最近被认为是溶瘤病毒治疗的合适候选病毒。使用这种病毒的想法源于在溶瘤病毒治疗试验中使用类似病毒——水泡性口炎病毒，这种病毒具有更强的溶瘤活性。体外实验中，Maraba病毒对正常细胞表现出非常广泛的肿瘤趋向性，良好的肿瘤选择性和低毒性。此外，在异种移植模型中进行的体内研究显示了强大的抗肿瘤活性和优越的治疗效力。 麻疹病毒（MeV）是一种RNA副黏液病毒，对包括卵巢癌和乳腺癌、多发性骨髓瘤、间皮瘤和胶质母细胞瘤在内的广泛癌症类型具有趋向性。MeV溶瘤治疗正在与其他疗法（如化疗）联合测试，用于腹膜或卵巢癌的治疗。MeV与宿主细胞的相互作用是通过三种受体介导的，即Nectin-4、CD46和SLAM/CD150。由于存在预先存在的抗麻疹抗体，系统性给药MeV可能很困难，因此开发了几种策略，如使用细胞载体运输病毒，编码抑制免疫系统的基因，用非反应性糖蛋白替换某些糖蛋白，或与免疫抑制药物联合给药。MeV具有有利的安全性概况和有限的毒性，MeV特异性T细胞反应可能增加溶瘤病毒治疗的有效性。 新城堡病病毒（NDV）是一种在鸟类中自然发现的1型禽类副黏液病毒。它已经被用于溶瘤治疗研究五十年了；因为它不通过重组进行基因交换的过程，所以它是高度安全的。 这一点从人类是非许可宿主这一事实上可以看出。NDV通过其RIG-I受体，可以减缓肿瘤活性，并且具有非常广泛的肿瘤趋向性，包括对乳腺癌、结直肠癌和头颈部癌的趋向性。 呼肠孤病毒在环境中很常见，通过根除病毒感染的肿瘤细胞，其抗癌活性可以得到增强。尽管呼肠孤病毒已被作为治疗黑色素瘤、骨髓瘤和胶质瘤的治疗选择进行研究，但也在进行其他恶性肿瘤的试验（表3），如胰腺癌、肺癌和结直肠癌（与pelareorep和atezolizumab联合进行的GOBLET研究）。 柯萨奇病毒对膀胱癌有肿瘤趋向性，特别是。一些研究人员已经研究了柯萨奇病毒B3对结直肠癌治疗的溶瘤活性，并显示出显著的肿瘤生长抑制作用，但也出现了一些严重的副作用，如心肌炎和胰腺炎。在一项II期临床试验中，对无法切除的黑色素瘤患者进行柯萨奇病毒A21（V937）瘤内注射，6个月无进展生存率为38.6%（95% CI，26.0至52.4）（表3）。 小病毒是临床上研究用于癌症病毒治疗的最小病毒。已经研究了三种重要的方法来提高这种病毒的溶瘤活性，即与其他各种抗癌剂结合，制备具有升级的溶瘤和免疫调节功能的新型小病毒，以及使用细胞复合物作为生物标志物来监测对小病毒治疗的反应（表3）。 3.溶瘤病毒治疗的抗癌机制  3.1.选择OV  理想的OV必须满足以下要求：（i）高度靶向肿瘤细胞；（ii）快速复制和扩展；（iii）低免疫原性，减弱抗病毒反应；（iv）强烈激活免疫反应。 病毒复制和扩展涉及一系列过程，病毒在宿主生物体内复制自身并增加数量。不同类型病毒的具体机制可能有所不同，但这里是一般概述： 1. 附着和进入，病毒首次使用表面蛋白附着在特定宿主细胞上，然后通过与细胞膜直接融合或通过内吞作用进入宿主细胞。2. 释放病毒基因组。一旦进入宿主细胞，病毒将其遗传物质（DNA或RNA）释放到细胞中。3. 复制和转录。病毒基因组控制宿主细胞的机制以复制和转录其遗传物质。DNA病毒通常在宿主细胞核中复制，而RNA病毒在细胞质中复制。4. 翻译和蛋白质合成：宿主细胞的核糖体被劫持以使用病毒RNA或DNA中的指令合成病毒蛋白。5. 组装。新合成的病毒组分（蛋白质和遗传物质）被组装形成完整的病毒颗粒。6. 成熟，组装好的病毒颗粒经历成熟并获得感染其他细胞的能力。7. 释放。成熟的病毒从宿主细胞中释放出来，要么通过细胞溶解（细胞破裂），要么通过从细胞膜出芽。8. 传播和扩展。释放的病毒可以感染邻近的细胞，重复复制周期，并导致宿主内病毒种群的扩展。 低免疫原性，减弱抗病毒反应，指的是免疫系统对病毒表现出减少或弱反应的情况，特别是当病毒已经被减弱或削弱用于各种目的时，如疫苗开发。减弱的抗病毒反应涉及使用弱化的病毒形式作为疫苗。病毒被修改以减少其毒力，使其更不有害，同时仍然保留刺激免疫反应的能力。这种方法旨在诱导提供针对自然更强病毒形式的保护的免疫反应。T-VEC就是一个减弱的溶瘤病毒的例子。 在确定破坏恶性细胞的OV时，首先要考虑的是病毒骨架。DNA病毒具有多重优势，因为它们具有更稳定的基因组，并且比RNA病毒更容易进行基因工程。DNA病毒的免疫原性低于RNA病毒，并且具有更多的修复机制，减少了复制过程中错误的可能性。一些DNA病毒，如逆转录病毒，具有将其遗传物质整合到宿主基因组中的能力。RNA病毒体积较小，可以穿过血脑屏障，并且比DNA病毒具有更恒定的复制能力；然而，它们的遗传不稳定性和突变率高于DNA病毒。最常用的平台是那些带有DNA病毒的平台，如HSV-1和Ad。基因工程是增强OVs某些特性的替代方法。据报道，临床试验中有三分之二的病毒已经被基因工程改造。1991年首次尝试使用HSVs对OVs进行基因工程改造。今天，第四代基因工程溶瘤病毒可用于肿瘤免疫治疗。基因工程OVs的研究重点是提高它们的效力和安全性，主要是促进选择性复制，减少免疫原性，促进肿瘤破坏，并减弱病毒致病性。迄今为止，已有20多个病毒家族经过基因工程改造；这些包括MeVs、NDVs、呼肠孤病毒、脊髓灰质炎病毒、牛痘病毒（VVs）、HSVs、Ad、痘病毒、粘液病毒和水泡性口炎病毒（VSVs）。这些转变的目的是针对病毒复制、免疫刺激的启动和肿瘤相关抗原的释放。一些临床前研究表明，工程化的OVs通过诱导所需的免疫反应发挥免疫调节作用。一个例子是通过添加GM-CSF或ICAM-1转基因来刺激宿主免疫反应。一个代表性的例子是VSV，其包膜中的糖蛋白已经被修改以减少病毒的神经毒性。已经为OVs的基因工程开发了各种策略。必须了解病毒的生物学和遗传学，以了解病毒与宿主之间的关系，并理解细胞如何防御病毒感染。基因工程使用具有不同机制的转基因来破坏肿瘤细胞。采用不同的策略替换病毒中的不同蛋白质以增加肿瘤靶向。许多病毒受体在癌细胞中高度表达，允许病毒在癌细胞中的摄取量高于正常细胞。一些受体，如层粘连蛋白、CAR、CD 46和CD155，在不同的癌细胞中表达过多，导致Ad、Sindbis病毒和Poliviruses的摄取量增加。一些病毒蛋白对肿瘤细胞有毒，并可以在病毒暴露时直接杀死细胞，而在病毒复制之前，如Ad编码的E3死亡蛋白和E4或f4蛋白。在一项研究中，VSV的糖蛋白G被一种脑膜炎病毒的变异蛋白替换，以增加VSV对恶性细胞的选择性。另一种策略是增加宿主对肿瘤的反应。T-VEC疫苗包含一个被基因改造以表达GM-CSF的Ad，增加了抗原呈递细胞（APCs）进入肿瘤免疫抑制微环境的招募，导致招募各种细胞因子，放大抗肿瘤活性。药物递送的效力与将药物递送到肿瘤床而不损害正常细胞有关，并将药物保持未降解直到它到达肿瘤。在一项研究中，用人血清白蛋白包裹的溶瘤Ad延长了病毒的存活率。在另一项研究中，人血清白蛋白涂层的腺病毒保护它免受中和抗体的侵害。 3.2.OVs的抗肿瘤机制 已经描述了OVs对肿瘤细胞作用的各种机制（图1）。 图1. 溶瘤病毒的作用机制。肿瘤细胞内病毒的复制引发免疫原性细胞死亡（ICD），随后释放肿瘤抗原激活免疫系统，重塑肿瘤微环境（TME），激活抗血管生成机制，增加肿瘤突变细胞中病毒复制，并传播病毒感染到其他肿瘤细胞。 OVs，无论是自然产生的还是由于基因工程修改，都表现出肿瘤选择性，通过靶向恶性细胞表面的受体，在癌细胞中优先复制，并引起癌细胞内途径和基因表达的细胞内异常，但不影响健康细胞。OVs可以感染健康细胞，但它们展现出抑制病毒传播的机制，这些机制在癌细胞中通常缺失。因此，在VSV感染中，正常细胞可以产生I型干扰素来阻止病毒复制，但大多数癌细胞I型干扰素信号传导有缺陷。研究表明，Semliki病毒感染在肿瘤细胞中诱导分泌WNT配体（WNT2B和WNT9B）和β-catenin（CTNNB1）的稳定，并以反馈机制减少IFNB1的表达，有利于减弱宿主的抗病毒反应。一些研究报告称，两个小鼠细胞系（NR6和B82），不表达表皮生长因子受体（EGFR），对呼肠孤病毒感染相对有抵抗力，但转染了编码EGFR基因的相同细胞系表现出显著更高的敏感性。这种感染效率的提高需要功能性EGFR，因为在表达突变EGFR的细胞中没有观察到，就像在肿瘤细胞中一样。诸如HPV、HCV和KSHV等致瘤病毒感染，已经发展出在感染期间减弱肿瘤抑制基因（如p53和RB）的机制，以促进病毒增殖，强调了这些守门人基因在控制病毒感染中的重要性。 OVs采用的主要抗肿瘤机制如下：(i) 直接肿瘤裂解；(ii) 通过激活抗肿瘤活性重塑TME；(iii) OVs的基因靶向；(iv) 破坏和重塑肿瘤部位的血管系统；(v) 肿瘤细胞的代谢重编程；以及(vi) OVs诱导的免疫原性细胞死亡（ICD）。3.2.1.直接肿瘤裂解 OVs采用的经典抗肿瘤机制是在癌细胞内复制，随后直接裂解这些细胞；这种机制被称为直接病毒诱导的溶瘤作用（图2）。因此，转基因表达并触发宿主免疫反应，从而激活抗肿瘤免疫。 图2. 溶瘤病毒（OVs）通过内吞作用或靶向一个或多个受体进入肿瘤细胞。OVs直接溶瘤作用的机制如下：(A) 大量OV复制，随后破坏溶酶体、自噬和细胞溶解；(B) OV改变通透性和线粒体代谢，随后发生细胞溶解；(C) OV决定肿瘤细胞应激反应，触发JNK途径和caspase级联反应，随后发生细胞溶解；(D) OV表面的蛋白质与TRAILR1和TRAILR2受体结合，激活TRAIL介导的凋亡（BioRender.com）。 有报道称，经过工程改造的新城堡病病毒导致肿瘤细胞线粒体膜通透性丧失，随后发生ICD。M1病毒诱导内质网应激介导的凋亡，随后肿瘤细胞溶解。携带TRAIL基因的工程病毒A4，可在病毒表面诱导TRAIL蛋白的表达，能够与肿瘤细胞上的TRAILR1或TRAILR2受体结合，并促进凋亡。这一机制通过直接肿瘤裂解在局部诱导肿瘤细胞死亡，但它也通过激活免疫系统（图2D）触发系统性反应，并激活参与肿瘤血管化的内皮细胞，减少肿瘤血管生成。3.2.2.通过激活抗肿瘤活性重塑TME OVs的抗肿瘤活性的一个复杂机制是TME重塑，激活抗肿瘤活性，局部OV诱导的炎症，以及对感染和未感染肿瘤细胞的间接介导凋亡。 肿瘤细胞的溶解释放肿瘤抗原，并在宿主中引发系统性抗肿瘤免疫反应。TME是一个由免疫细胞、血管和功能障碍的代谢途径组成的活跃的支持网络，这些途径刺激肿瘤细胞的增殖。一些环境由于肿瘤抗原水平降低和肿瘤抑制免疫细胞的浸润而被认为是免疫学上的“冷”。OVs是强大的免疫疗法剂，能够影响免疫抑制环境，创造一个有利于宿主免疫系统作用的免疫学上的“热”环境。OVs介导TME的重塑，创造一个有利于抗肿瘤免疫细胞的涌入和激活的环境，有利于肿瘤的消除（图3）。 图3. 冷TME包含基质和免疫抑制细胞。OVs引起细胞死亡。将抑制性免疫和代谢环境重塑为热TME。CAF，癌相关成纤维细胞；DC，树突细胞；IFN，干扰素；IL，白介素；MDSC，髓源性抑制细胞；NK，自然杀伤细胞；OV，溶瘤病毒；TME，肿瘤微环境；Treg，调节性T细胞（Biorender.com）。 OVs经历复制和扩增，这是肿瘤破坏的主要因素，导致新的肿瘤细胞被感染。这些复制和扩增过程是OVs特有的，并不在其他非生物癌症治疗中发现。 DC/T细胞激活 OVs通过包括先天免疫和适应性免疫以及诱导ICD在内的各种机制触发抗肿瘤免疫活性。 释放DAMPs。溶瘤病毒(OVs)导致内质网(ER)应激，随后是凋亡，病毒病原体相关分子模式(PAMPs)的释放，肿瘤相关抗原，损伤相关分子模式(DAMPs)的释放，以及先天免疫的激活。PAMPs与病毒元素一起结合到Toll样受体(TLRs)上，诱导树突状细胞(DCs)的成熟和细胞因子的释放。OVs激活的ICD可以随后释放其他DAMPs，如钙网蛋白(CRT)，ATP，热休克蛋白(HSPs)，尿酸，高迁移率族蛋白盒1(HMGB1)，以及细胞因子(IFN-α，IFN-γ，肿瘤坏死因子-α和白介素1,6,8和12)。DCs的激活。DAMPs也可以在DCs的TLR4配体(HMGB1和CRT)的支持下启动DCs的成熟。DCs在肿瘤中很少见，但代表与适应性和先天免疫系统相关的强大的专业抗原呈递细胞(APCs)。通过溶瘤效应调节肿瘤微环境中的DC群体提供了新的肿瘤抗原，并支持DCs的渗透和成熟。抗原呈递给CD4+和CD8+ T细胞后，激活效应T细胞反应，这些细胞记忆信息，在淋巴结中增殖，并迁移到肿瘤。遗传工程被用来通过删除或添加有效载荷(单克隆抗体，细胞因子和趋化因子)来修改溶瘤病毒，以增加肿瘤微环境中的免疫反应并限制不良反应。其中一个例子是添加GM-CSF，这是一种触发DCs转化为强大的APCs的细胞因子。临床前数据证明了GM-CSF武装HSVs的远隔效应。IL12也参与了DCs，T细胞和自然杀伤(NK)淋巴细胞在肿瘤微环境中的成熟，抑制调节性T细胞(Tregs)和MDSC活性，并诱导M1型巨噬细胞的极化。关于IL12的一个主要问题是其与致命炎症综合征的关联，这是由于IL12在全身的积累。为了避免这些毒性，工程化了一种表达IL12突变形式的oAd，以安全给药。 巨噬细胞的参与 TME中M2型巨噬细胞的存在是大多数癌症低总生存率的强大预后因素。在TME水平上，OVs作用于M2型巨噬细胞，这些细胞被重极化为M1表型，并表达各种促炎细胞因子和趋化因子(IFN-γ，CXCL10，各种白介素)，等等，这些因子加强了抗肿瘤免疫环境；这种效应已在一些OVs的研究中显示，包括VSVs，HSVs，呼肠孤病毒(RV)，副黏病毒(MeV和MuV)，GLV-1h68和Ad5 D24-RGD。 NK细胞的参与 NK细胞是溶瘤病毒疗法的重要介导者。此外，NK细胞参与对抗病毒感染，因此，它们可能对OVs的效力产生不利影响。OVs对NK细胞的影响包括促进NK细胞从循环中招募到肿瘤，增强NK细胞激活，并防止和逆转NK细胞的无反应性。OVs有能力裂解肿瘤细胞并触发免疫原性细胞死亡，随后释放DAMPs，被DCs检测到，促进炎症。此外，OVs感染DCs，作为对感染，肿瘤和髓样细胞的反应，产生趋化因子，招募NK细胞进入肿瘤。此外，DCs和其他髓样细胞产生各种细胞因子，增强NK细胞存活，并防止和逆转NK细胞的无反应性。当NK细胞被激活时，它们产生大量的IFN-γ并杀死肿瘤细胞。NK细胞配体在癌细胞表面的配体也由OVs调节。此外，OVs感染的细胞释放病毒蛋白，被NK细胞识别，增加激活受体的表达，并增强杀死肿瘤细胞。一些OVs介导增加细胞因子和趋化因子的产生，随后表达NK细胞抑制配体，如肿瘤细胞中的MHC-I。 已经证明，IL2武装的仙台病毒在血管肉瘤小鼠模型中增加了NK细胞的招募。在另一项研究中，表达IL-2的细小病毒(H-1PV)在胰腺导管腺癌模型中增加了NK细胞的激活。工程化的天花病毒(VV)，VV∆TK∆N1L，武装有IL12，并删除了胸苷激酶和N1L基因，作为新辅助治疗在各种小鼠和仓鼠手术癌症模型中使用时延长了存活时间。 中性粒细胞的参与 已经证明了基于VV和VSV的病毒促进肿瘤细胞凋亡的抗肿瘤效应。在临床前实验中，发现TGF-β极化的N2中性粒细胞具有促肿瘤效应，而1型IFN极化的N1中性粒细胞具有促免疫和抗肿瘤结果。N1促进CD8+ T细胞的招募和激活以及细胞因子的产生，如VGF，TNF-α，GM-CSF和IL12。一种名为PVSIPO的重组脊髓灰质炎病毒疫苗株，包括一个异源内部核糖体进入位点，被证明可以促进前列腺和乳腺癌中中性粒细胞的积累，并与改善存活相关。 Tregs的参与 Tregs也通过高表达转录因子Foxp3诱导强烈的免疫抑制活性。已经证明，感染AdCMV∆24可以降低TME中的Treg水平。最近的研究报告说，溶瘤VV可以直接感染并减少小鼠癌症模型中的Treg数量，随后产生抗肿瘤效应。 基质修饰 一些OVs针对肿瘤基质并重塑细胞外基质(ECM)以改善其抗肿瘤效应。一种表达松弛素的oAd与各种调节剂结合形成平台oAd/IL-12/GM-RLX，导致ECM降解，增强治疗性单克隆抗体的渗透，并在胰腺癌模型中促进抗肿瘤效应。此外，一种表达PH20透明质酸酶的oAd导致ECM中透明质酸的降解，从而改善了其传播。癌症相关成纤维细胞(CAFs)在许多癌症中上调，并通过成纤维细胞激活蛋白(FAP)激活基质中的成纤维细胞。肿瘤相关周细胞是胶质母细胞瘤模型中的主要基质细胞亚群。一种oAd，ICOVIR15，减少了FAP+周细胞，胶质母细胞瘤细胞和GMP相关基质FAP+小鼠细胞的数量。另一种溶瘤VV，Western reserve double-deletion (WRDD)，已被证明针对CAFs并在黑色素瘤中具有抗肿瘤效应。 3.2.3.OVs的基因靶向 基因靶向是OVs的主要抗肿瘤机制。例如，呼肠孤病毒利用通常在癌细胞中改变的特定细胞特征。在肿瘤细胞中，癌基因被激活，肿瘤抑制基因被灭活，导致特定蛋白的信号传导调节，如TP53，PTEN，RB1和RAS，并激活肿瘤形成，血管生成，抑制凋亡，侵袭和转移。这些信号级联被OVs靶向，调节肿瘤细胞中的各种信号通路。已经研究了呼肠孤病毒对肿瘤细胞培养的作用，并确定了病毒在肿瘤细胞内的有选择性复制步骤—Ras突变可以促进呼肠孤病毒进入和肿瘤转化，增强OVs的产生，诱导凋亡，并在呼肠孤病毒感染后防止干扰素产生，允许病毒由于有缺陷的抗病毒反应而扩散。呼肠孤病毒通过与特定细胞表面受体相互作用进入细胞。癌细胞上这些受体的表达或可及性的变化可能增强病毒进入和感染它们的能力。溶瘤VVs和VSVs只能感染肿瘤细胞并促进由于ras/丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)的高表达而破坏内皮细胞。有些病毒，如呼肠孤病毒，对肿瘤细胞有天然的偏好，而其他病毒，如Ads，VSVs和HSVs，必须适应这种对肿瘤细胞的选择性。 被OVs感染的健康细胞通过不同的机制抑制病毒的传播，这些机制在肿瘤细胞中通常不足。细胞的I型IFN相关抗病毒潜能与其对VSV对癌细胞的选择性相关。正常细胞产生I型IFN以防止病毒复制；然而，大多数肿瘤细胞的I型IFN产生有缺陷，因此，它们被提议用于VSV感染。3.2.4.破坏和重塑肿瘤部位的血管系统 影响肿瘤血管生成的因素由癌基因介导的蛋白的表达和诱导细胞条件的因素组成，如低pH值、缺氧、营养缺乏或诱导活性氧(ROS)。OVs的抗血管生成方式如下：(i) 直接感染肿瘤细胞，随后裂解新形成的血管的血管内皮细胞；(ii) OVs触发的免疫反应，导致细胞聚集和血流减慢；(iii) 表达病毒蛋白，阻断肿瘤诱导的促进血管生成的因子的合成（图4）。 图4. 溶瘤病毒(OVs)诱导的抗血管生成机制。(A) OVs促使中性粒细胞的招募，发展为微血栓和缺血，随后发生凋亡。(B) 工程化病毒可以诱导内皮细胞的直接裂解。(C) OVs可以调节转录因子，减少IL8的产生，从而刺激凋亡。(D) OVs与血管生成蛋白相互作用，下调VEGF的表达。(BioRender.com)。 许多OVs具有直接的抗血管特性。一种含有人类端粒酶逆转录酶元素的腺病毒，OBP-301，被设计用来调节E1基因的表达，产生具有抗血管生成效应的IFN-gamma，选择性地破坏小鼠结肠肿瘤中的癌细胞。在血管内，VSVs刺激血栓形成和炎症。 最重要的因素包括CRT、ATP、HMGB1、热休克蛋白（HSPs）和annexins[135]。增强树突细胞吞噬抗原的DAMPs之一是CRT。ATP从凋亡细胞释放并结合到巨噬细胞和单核细胞上的P2Y2受体，加速凋亡细胞的清除。HMGB1激活未成熟树突细胞中的TLR4，导致树突细胞成熟并加速树突细胞对肿瘤抗原的摄取。热休克蛋白（HSPs）能够结合到树突细胞受体上，刺激抗原肽；它们也刺激内在的促炎级联反应。Annexin A1（ANXA1）在解决炎症过程中和协助树突细胞活动方面发挥着重要作用。参与ICD发展的其他因素包括细胞因子、趋化因子、核酸和转录因子。一些溶瘤病毒（OVs）对肿瘤组织有天然的趋向性，而另一些则经过基因改造在肿瘤细胞中复制以检测特定目标并传递某些基因（图5）。 图5. 由天然溶瘤病毒（OVs）诱导的免疫原性细胞死亡途径。一些天然OVs，包括新城疫病毒（NDVs）、柯萨奇病毒（CVs）、麻疹病毒（MVs）、单纯疱疹病毒（HSVs）、牛痘病毒（VVs）、腺病毒（Ads）、森林塞姆利基病毒（SFVs）和绵羊痘病毒（ORFVs）可以诱导特定模式的免疫原性细胞死亡。NDV、HSV和Ad可以诱导多模式细胞死亡，调节濒死恶性细胞中损伤相关分子模式的暴露，随后招募先天免疫应答者并触发强烈的免疫反应。VV诱导坏死性凋亡，而CV、MV、SFV和ORFV诱导免疫原性凋亡（BioRender.com）。 免疫原性凋亡是OV诱导的细胞死亡的最常见类型。受体，如TRAIL-R、TNF-R和Fas，形成死亡诱导信号复合体（DISC），被病毒感染调节，并调节激活caspase-8，诱导凋亡。这些受体过度表达并触发caspase级联反应，启动外源性凋亡。腺病毒在肿瘤细胞中诱导凋亡，这是其自然特征。表达三聚体肿瘤坏死因子的H5CmTERT-Ad株（H5CmTERT-Ad/TRAIL）在对照组中比天然腺病毒具有更强的肿瘤杀伤效果。HSV也参与凋亡。一种工程化的oHSV-2配备了凋亡激活因子Her2-COL-sFasL，以增强感染细胞中caspase的激活并放大凋亡。坏死代表细胞通过自溶的过早死亡，包括细胞膜完整性的丧失、细胞器的肿胀和细胞死亡产物不受控制地释放到细胞外空间。坏死性凋亡是一种程序性坏死细胞死亡过程，可以诱导或增强抗肿瘤免疫。它经常与由于DNA、ATP、尿酸、核蛋白和HSPs的释放而激活的级联炎症体激活相关，这些物质激活类激酶蛋白（MLKL），随后膜通透性增加并释放DAMPs。OVs还触发目标肿瘤细胞中的多种细胞死亡过程。例如，野生型Ad血清型5诱导自噬、焦亡和坏死性凋亡细胞死亡途径。NDV触发凋亡并被发现激活内在和外在凋亡途径。溶瘤NDV株FMW（NDV/FMW）是肺、黑色素瘤和前列腺癌细胞中的ICD诱导剂，显示HSP70/90和ATP分泌，并在黑色素瘤细胞中触发凋亡、自噬和坏死性凋亡。NDV/Hitchner B1促进胶质瘤细胞中的凋亡和坏死性凋亡。 4.OVs的递送系统  4.1.溶瘤病毒的直接递送  4.1.1.瘤内递送  瘤内给药是临床试验中用于递送OVs的最常用途径。各种试验已经建立了瘤内给药的有效性，并研究了其通过避免循环洪流来保持OVs足够生物利用度的能力。瘤内局部给药方法通过减少病毒失活来利于这一过程。有限的病毒与先天免疫系统的相互作用降低了系统毒性的可能性，并通过对独特给药途径的期望病毒载量进行转移。限制因素包括由于密集的ECM而在肿瘤中达到的非治疗水平，以及由于新生血管生成而导致的瘤内灌注不足。瘤内给药的OVs可以诱导全身反应。肿瘤抗原的产生是对OVs和肿瘤细胞之间相互作用的反应。对T-VEC给药的研究显示，研究的黑色素瘤病变大小都有所减小，无论是注射的还是未注射的。 4.1.2.静脉内递送 静脉给药对于转移性癌症有益，当需要感染不同大小和位置的多种肿瘤时，以及由于肿瘤位置原因无法进行瘤内给药时。这种类型的给药可以确保OVs在肿瘤质量中更好地分布；然而，最佳OV剂量尚不确定。一些OVs在静脉给药时可以刺激更明显的免疫反应。免疫系统可以使用不同策略阻止OVs成功传播到目标组织。OVs可以非特异性地连接到血清蛋白或循环流中的循环细胞，随后被破坏。由于这些机制是先天免疫系统的一部分，它们在未暴露于特定病毒的患者中也有效，暴露史可以通过存在精确而有力的免疫反应通过抗体的存在显著破坏病毒。通过与病毒颗粒结合，抗体可以通过补体作用或被位于不同器官的巨噬细胞破坏而消除。肝脏、脾脏和肺是中和OVs的主要器官。另一个有效静脉给药OVs的障碍是肿瘤ECM和间质流体压力。高间质流体压力限制了进入肿瘤中心的通道，其中由于其周边的流体流动而具有最高值，但它也减少了大分子的通过。 4.2.通过OVs的货物系统递送 在OVs货物递送到肿瘤的领域已经进行了众多且多样的研究，可以分为生物和非生物递送系统。生物载体包括细胞、细胞膜介导的和血清白蛋白介导的OVs载体。非生物载体的OVs包括矿化纳米结构、磁性纳米结构和基于聚合物的纳米载体。 4.2.1.OVs的有机载体 细胞载体 间充质干细胞（MSCs）因其独特的生物学特性、广泛的治疗应用以及对组织工程的影响而在科学研究中受到越来越多的关注。MSCs通过分化成成骨细胞、脂肪细胞或软骨细胞来展示这种能力，并且具有广泛的分泌网络，包括多种介质、细胞因子和信号分子，除了它们显著的自我更新和多能性特征。这种分泌塑造了炎症反应，并控制了组织再生和修复所需的关键渗透过程。MSCs的调节行为是由MSC分子-靶细胞轴内的反馈驱动的。MSCs无法显示共刺激粒子，因此与较低的免疫活性有关，有机会用于肿瘤的基于细胞的免疫疗法。MSCs可能促进体外oAds的病毒复制，通过防止大鼠模型中的病毒特异性免疫反应，使运输和提高病毒的长期存活率成为可能。此外，与体内单独病毒接种相比，CR-MSCs可能减少刺激T细胞合成的IFN的数量，并导致oAds在扩散和存活方面的增加更大。全身给药的MSCs感染了肝细胞癌异种移植标本中的oAds，增强了病毒粒子的积累，并显著抑制了肿瘤增殖。另一项涉及由人类MSCs携带的复制Ad的研究，其中包括由甲胎蛋白启动子调节的E1A基因，显示在正位和皮下肝异种移植癌小鼠模型中显著限制了生长。经过全身给药后，MSCs被oAd污染，在肺和乳腺恶性肿瘤的正位小鼠模型中显示出治疗特性，提高了存活率。在转移性乳腺癌的实验模型中，全身注射工程化的人类MSCs，携带可复制病毒的副本，如Ad5/3.CXCR4和Ad5R6D.CXCR4 Ads，增加了动物的存活率。全身输注感染了HER2重定向溶瘤HSV的MSCs，在实验室模型中将感染传播到乳腺和卵巢癌细胞，随后减少了肺部和大脑的转移。对SKOV3ip.一个卵巢肿瘤异种移植的研究显示，腹腔内给药的MSCs装载了溶瘤MeVs在SKOV3ip.一个卵巢肿瘤异种移植可以进入肿瘤病变，并最终在小鼠中传播病毒感染，增加了平均寿命。针对MSCs的CRAd5/F11嵌合oAds显著抑制了结直肠癌细胞的生长。 神经干细胞（NSCs） 一些研究表明，NSCs具有迁移到脑肿瘤细胞的能力，并可能为各种抗癌剂提供运输平台。Ad（CRAd-Survivin (S)-pk7病毒）可以针对NSCs上的CD46受体。感染的NSCs迁移到胶质瘤细胞，从而减少肿瘤生长。NSCs和MSCs被用作载体在胶质瘤模型中运输oAd，观察到NSCs和MSCs都允许病毒复制并减少神经炎症。然而，NSCs释放的Ads数量多于MSCs，并且使用病毒载NSCs在肿瘤携带动物中注射瘤内，存活时间延长，这表明NSC细胞系中CXCR4的高表达是原因。Kim等人报告说，CRAd-S-pk7和NACA的组合提高了NSCs中oAds的复制，从而提高了OV的效率。 细胞膜介导的OVs系统递送 作为载体的某些实体在来自几种细胞类型的细胞外载体的多样化保护伞下共同可用。使用这些载体的好处，由生物模拟技术作为PEG化替代品，包括在环境中的安全性和耐用性，从而克服了药物递送系统的局限性。 整合来自细胞膜的运输者的主要优势在很大程度上是由于保留了它们来源的细胞内的固有功能和信号传导途径。结合这些纳米载体只包含来自单一来源的膜部分，如红细胞、血小板、癌细胞和负责免疫防御的细胞的膜，或者是从几种不同的细胞类型生成的，结果是有价值的载体选择，它们具有靶向肿瘤细胞的能力，是细胞膜的生物工程过程的结果，并且可以携带小分子，如遗传物质、特定药物和疫苗抗原。这些由细胞的基本组成部分生成的囊泡在肿瘤学试验中使用，主要是通过在它们内部运输实体或通过包裹纳米粒子-药物复合物。在所有细胞来源替代品中，红细胞为所讨论的目标提供了一些最有用的特征。可以相当容易地获得这些细胞，它们在血管系统中的平均存活时间很长，并且由于这些细胞缺乏天然细胞器，因此还有潜力封装额外数量的产品。依赖于具有混合涂层的囊泡的新模型，称为红细胞脂质体，由人工成分与红细胞膜的组合生成，对分布有益。随后，在体外和体内检查了肿瘤细胞膜，以评估病毒感染的程度及其破坏性影响。因此产生的颗粒，称为ExtraCRAd，被瘤内给药，并显示出通过clathrin介导的内吞作用的适当吸收，考虑到oAds感染需要表达CAR的需求，这是一个重要的好处。此外，这种设置对于体内抗体识别和灭活是一个重要的限制。 血清白蛋白介导的OVs系统递送 用不同材料包裹OV颗粒是一种保护它们免受免疫系统作用的策略。Ads和血清白蛋白之间的关联阻止了针对OVs的抗体的作用。抗体识别病毒的衣壳蛋白，并通过吞噬作用对它们进行涂层。因此，它们使OVs成为免疫效应细胞的目标；然而，它们也可以在细胞水平上阻止转导。白蛋白是血浆中浓度最高的蛋白质，并且具有长的半衰期。 经过基因工程改造后，白蛋白自然地结合到Ad的表面。形成病毒衣壳的最常见蛋白质具有高变区域，可以促进白蛋白和病毒之间的相互作用，但也是抗OV抗体的主要目标。使用降解ECM的蛋白酶可以增加肿瘤床中的病毒载量。透明质酸是ECM的组成元素之一。它是一种复杂的多糖，在某些癌症中以高浓度存在。透明质酸的积累可能发生在消化道癌症的上皮中，如结肠和胃。在卵巢、乳腺和前列腺癌症的肿瘤基质中，聚集是明显的。有些器官具有富含透明质酸的多层上皮和基质。在这些情况下，变化是可见的，并且与癌症进展相关。在头部、颈部和皮肤的鳞状细胞癌中，透明质酸水平降低，与肿瘤阶段有关。增加的浓度与侵袭性肿瘤和预后不良有关。透明质酸酶降解ECM并降低间质流体压力。因此，抗肿瘤剂对靶细胞的作用增加。透明质酸酶的表达增加了OVs的有效性。Hexon是Ad包膜中发现的一种重要蛋白质。衣壳蛋白与白蛋白的结合域结合。透明质酸酶的蛋白水解作用和基于白蛋白与病毒表面结合的递送机制决定了OVs的溶瘤效力。VCN-11是一种修饰的腺病毒，表达透明质酸酶和白蛋白结合域。目前正在研究其细胞毒性和逃避免疫系统的能力。这些OVs对肿瘤细胞的作用最强，并且细胞毒性是450倍。在体内，含有白蛋白结合域的OVs组中存在高滴度的中和抗体，表明它们没有作用。VCN-01是一种oAd，其透明质酸酶作用于胰腺间质基质。它可以增强化疗药物的效果。HAdV5是最好表征的Ad类型之一，靶向呼吸道上皮细胞。在具有健全免疫系统的个体中，可以轻松控制这种病毒的感染。这种病毒是溶瘤治疗的良好候选者，考虑到其个体性。这种病毒确保有效地转导到感染的细胞中。因此，在感染靶细胞后，遗传物质被转移到细胞核中。在将核酸释放到细胞核后，细胞使用病毒提供的遗传物质产生所需的蛋白质。此外，这种方法用于分裂细胞系和难以接近的细胞，如原代细胞。另一个优点是大规模生产的可能。适应悬浮培养的细胞确保了细胞培养的简便程序，从而提高了安全性并降低了生产成本。通过将白蛋白层适应病毒，可以减少OVs在肝脏中的清除。通过将适配蛋白附加到这个复合物上，可以将遗传物质传递给表达HER2或EGFRs的肿瘤细胞。此外，这种适应减少了免疫介导的清除。免疫中和可以通过阻断特定受体或将其暴露于蛋白酶体降解的抗体发生；这被称为抗体依赖性细胞内中和。先天免疫系统通过IgM抗体和补体系统与OVs相互作用。 细胞外囊泡（EVs） 细胞外囊泡是各种类型细胞释放的膜囊泡，通过携带脂质、蛋白质、RNA、DNA和碳水化合物参与细胞间信号传导，并根据其大小被分类为外泌体、微囊泡、凋亡小体和肿瘤小体。它们通常用于携带抗癌药物，如OVs。Garofalo等人报告说，Ad5D24-CpG和PTX封装在EVs中在体外和体内诱导了肺癌模型中的肿瘤周围炎症，提高了疗效和细胞毒性。来自肿瘤细胞的外泌体通常具有免疫抑制功能；然而，感染OVs的肿瘤细胞的外泌体可能具有免疫刺激功能。Labani-Motlagh等人表明，感染OVs的黑色素瘤细胞，装备有CD40（CD40L）和4-1BB（4-1BBL）配体，增强了树突细胞的激活和TME中的响应。OVs可以包含选择性在肿瘤中积累的外泌体，局部或在远处肿瘤中表达抗肿瘤效应。它们被设计成带有免疫刺激转基因的LOAd溶瘤腺病毒。LOAd感染的肿瘤细胞表达转基因包装到内体区室并作为外泌体释放。此外，mRNA在外泌体中的表达在LOAd700和LOAd703感染的细胞中显著增加。观察到任何感染的细胞都可以表达转基因，即使病毒只在肿瘤细胞中复制。然后未成熟的树突细胞被LOAd病毒感染，并在体外被外泌体激活。OVs用其免疫刺激转基因武装肿瘤衍生的外泌体，这可能部分解释了为什么局部治疗可以导致全身免疫。还证明了感染细胞中外泌体中微小RNA（miRNA）的转运发生了变化。 微粒子（MPs） 另一种用于OVs系统运输的车辆是微粒子（MPs），它们是通过外泌作用从细胞释放的直径最大为1微米的囊泡。微粒子提供免疫保护并延长oAds的释放。封装在微粒子或PLGA中的Ads为oAds提供了免疫保护。使用MPs的总循环系统对oAds的高保护增加了oAds的释放。肿瘤细胞衍生的MPs被用作oAds的货物，被运送到肿瘤细胞的细胞核，并保护Ads免受抗体的影响；由MPs携带的oAds比用游离oAds治疗肿瘤更有效。 4.2.2.无机载体介导的OVs系统递送 包括脂质体、树状分子、金纳米粒子、二氧化硅纳米粒子和氧化铁纳米粒子在内的各种类型的纳米粒子（NPs）可以与OVs链接。使用NPs递送OVs有两种策略。第一种是屏蔽和表面修饰，第二种是OV-NPs的联合疗法。将NPs递送到肿瘤部位有两种机制，即主动和被动。在被动机制中，EPR效应增加了肿瘤血管的通透性，NPs在肿瘤区域集中。主动递送涉及NPs对目标细胞的选择性结合，目的是在减少副作用的情况下增加治疗剂在肿瘤中的浓度。各种生物配体，如肽、蛋白质、核酸适体和多糖，对肿瘤细胞中的分子或受体表现出亲和力和特异性。 药物递送中的屏蔽 聚乙二醇（PEG）最常用于屏蔽NPs的表面，因为它在极端pH溶液中的生物相容性、稳定性和亲水性。PEG成功地与Ad载体结合，延长了循环时间并减少了肝脏毒性。精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）是另一种通过内吞作用进入细胞的配体。阳离子脂质体（DOTAP/DOPE）被报道可以增强病毒基因组在肿瘤细胞中的转移，并增加肿瘤的通透性和优先靶向。 OV-NP联合疗法 金纳米粒子（AuNPs）在溶瘤病毒疗法中广泛使用，有助于DNA进入肿瘤，尽管存在抗体。设计了一种含有Ad的微胶粒包被的粒子，并与紫杉醇结合，显示出对肿瘤的高效性。我们测试了聚乙二醇-聚乳酸（PEG-PLA）与聚合物微胶粒的结合，携带紫杉醇到特定目标，比紫杉醇诱导了更高的抗肿瘤效应。另一种聚合物，聚半乳糖基-b-agmatyl二嵌段共聚物（Gal32-b-Agm29），涂覆了oAd，对肝肿瘤细胞表面表达的糖蛋白受体表现出非常强的亲和力。oAds也可以与水凝胶系统结合，提供决定恶性细胞细胞毒性影响的保护环境。oAds可以装载在海藻酸盐凝胶中并瘤内给药，与裸oAds相比，在肿瘤异种移植模型中显示出oAds的长效性。Almstätter等人将磁技术与OV递送结合起来，以改善OVs的递送。设计了四种磁性病毒复合模型，被证明可以提高OVs的疗效并减少系统毒性。 5.当前溶瘤病毒治疗策略  5.1.对溶瘤病毒治疗的耐药性  并非所有患者和癌症类型对病毒治疗都有相同的反应。这种治疗方法的局限性和挑战，以及治疗耐药性的存在，已经被描述。宿主对病毒的免疫反应是病毒治疗中的关键挑战。在几项临床前研究中，宿主免疫反应被证明在减少OVs的复制和更快的清除中发挥重要作用，并对降低抗肿瘤效力负责。在这种情况下，涉及OVs的新的治疗策略集中在调节宿主免疫系统以最大化抗病毒反应，从而改善肿瘤破坏[9]。已经描述了不同的耐药机制；这些包括抗病毒免疫、肿瘤细胞介导的、基质细胞和系统反应。对病毒感染的抵抗力可以在四个阶段完成：（i）病毒的进入和结合；（ii）病毒转录和翻译；（iii）细胞存活；（iv）细胞信号传导。包括中和抗体、正常细胞受体和ECM中的蛋白酶在内的多种因素影响病毒的结合和进入。在上皮-间质和间质-上皮转换期间，据报道细胞间连接得到加强，这使得OVs的渗透变得困难。 为了执行其自身基因组的转录和翻译，病毒的下一个关键步骤是适当调节宿主转录和负责将mRNA翻译成蛋白质的机制。例如，肿瘤细胞可以通过表观遗传修饰和表达几种蛋白质（如载脂蛋白B mRNA编辑酶）来影响病毒转录。几种存活蛋白保护肿瘤细胞免受病毒感染。除了表观遗传修饰外，对OVs的耐药性被发现与调节自噬、肿瘤细胞中的凋亡和促进细胞存活有关。Li等人证明了病毒治疗溶瘤活性的增加，其中Ads中的beclin-1活性促进了肿瘤细胞的凋亡。此外，对病毒感染和肿瘤细胞中的增殖的抵抗力与几个细胞存活调节因子（MEK、MAPK、MYCN、MDR1和SMAC）有关。感染的细胞释放可溶性信号，保护周围细胞免受各种病毒感染。此外，通过分泌干扰素在OVs感染的背景下触发肿瘤细胞中的干扰素受体（IFNR）基于Janus激酶（JAK-STAT）途径在抗病毒耐药性中发挥重要作用。基质细胞的抗病毒活性比肿瘤细胞更强，这影响了对OVs的治疗反应。Arwert等人表明CAFs通过干扰素调节转录因子3（IRF3）和干扰素基因刺激因子（STING）阻止病毒感染。类似地，在卵巢和乳腺癌中，肿瘤相关巨噬细胞通过分泌IFN促进对OVs的耐药性，从而创造了保护性的抗病毒状态。OVs也可以诱导局部免疫反应，随后将免疫学上“冷”的TME转化为“热”的，被免疫细胞浸润，其中干扰素信号通路发挥重要作用。干扰病毒治疗效力的机制存在于不同的水平，并涉及TME中不同细胞的相互作用。因此，上皮细胞代表了控制肿瘤中病毒传播的物理屏障。此外，肿瘤血管生成是病毒传播和感染的调节组成部分。对oncoviral治疗产生耐药性的另一个因素是肿瘤中存在缺氧区域。缺氧可以减少OVs在肿瘤细胞中的增殖并干扰肿瘤细胞的裂解机制。缺氧诱导因子1（HIF-1α）是缺氧中的主要因素，促进肿瘤细胞的血管生成和转移。除了物理限制外，前列腺素和VEGF与TME中的耐药性有关。使用病毒载体开发新疗法的困难与无效分布、肿瘤中的缺氧、血管屏障、亚优免疫反应和在细胞间水平发生的抗病毒分子机制有关。总而言之，某些机制对病毒治疗施加了一定程度的耐药性，并负责随后杀死肿瘤细胞。尽管如此，这种机制在赋予OVs耐药性方面的作用仍然不清楚。 这些数据表明需要鉴定新的因素，如肿瘤缺氧和表观遗传修饰，这些因素被认为是对溶瘤病毒治疗产生耐药性的组成部分。关于这一机制的额外数据将为研究人员和临床医生提供完美的工具，以合理设计OVs并制定适当的治疗策略。 5.2.当前将溶瘤病毒治疗与其他协同疗法结合在癌症治疗中的现状 如前所述，已经描述了在单药治疗中对OVs产生耐药性的几种因素。已经考虑了联合疗法来克服这个问题。这种方法在临床前和临床环境中的各种类型的肿瘤中证明了其有效性。 5.2.1.与化疗的结合 化疗仍然是传统的抗癌疗法。OVs与化疗在多个层面上协同作用，包括抑制免疫介导的病毒降解和中和。化疗通过多种机制补充病毒治疗，如通过增强肿瘤细胞的免疫原性、直接杀死癌细胞和阻断抗病毒免疫反应（NCT00006106、NCT00634595、NCT01584284）。环磷酰胺是一种烷化剂，可以提高使用不同病毒的病毒治疗的疗效。这种化疗药物触发的免疫调节被认为可以改善病毒的复制、传播和溶解活性。在临床前和I/II期研究（NCT00006106）中取得了有希望的结果，一种工程化的Ad载体，ONYX-015，与5-氟尿嘧啶和顺铂联合用于治疗头颈部或食管鳞状细胞癌的III期试验。联合治疗的患者反应率为79%，而单独接受化疗的患者为40%。此外，当Ad与不同的药物如阿霉素、吉西他滨、紫杉醇、伊立替康和环磷酰胺联合给药时，抗肿瘤效应得到加强。此外，在临床前研究中，对胶质瘤患者测试了替莫唑胺与OV的联合使用，并显示出良好的毒性剖面和提高的存活率。然而，OVs与化疗的结合效果仍然存在争议，需要进一步研究。尽管一些临床试验显示出有希望的结果，但其他涉及大样本的研究报告了这种联合方案的无效性。例如，Eigl等人在用多西他赛和pelarorep联合治疗的转移性去势抵抗性前列腺癌患者中，中位生存时间为19.1个月，而接受多西他赛治疗的患者为21.1个月（NCT01619813）。 5.2.2.OVs与放疗的结合 一些研究表明，病毒治疗和放疗的结合导致了有希望的治疗结果。尽管存在强有力的临床前数据，但由于缺乏一个完善的机制，这种效应是由于这两种疗法之间的协同活动。这种结合导致了改善的抗癌活性。放疗诱导的细胞修饰可以增加病毒在肿瘤中复制和传播的能力。Pokrovska等人证明，当OV与放疗结合时，通过增加病毒产生诱导了肿瘤特异性细胞毒性。在一项I期试验中，一种突变的HSV（G207）与复发性恶性胶质瘤的放疗结合，显示出临床反应的潜力。在这项研究中，9名患者中有6名显示出部分反应或稳定疾病，这被证明具有协同效应。另一种方法是，病毒治疗可以增加肿瘤对放疗的敏感性。表达p53的Ad诱导感染的p53缺陷肿瘤细胞对辐射诱导的凋亡更敏感，随后比未从放疗中受益的肿瘤细胞的凋亡减少，导致更大的肿瘤抑制。 5.2.3.OVs与免疫治疗的结合 尽管文献中关于免疫治疗和病毒治疗的结合的报告很少，但将针对PD-1和/或细胞毒性T淋巴细胞抗原-4（CTLA-4）的免疫检查点抑制剂与OV结合在癌症治疗中提供了新的视角，特别是在具有免疫抑制微环境的癌症中，其中PD-1/PD-L1抑制剂的单一疗法可能变得无效。这种疗法的溶瘤活性决定了细胞因子和其他分子的释放，这些分子具有将“冷”肿瘤转变为“热”肿瘤的效果，这种修改可以改善免疫治疗对易感目标的效果。除了PD-1，一些也表达在TIL上的免疫检查点分子也被证明可以诱导免疫抑制微环境并减少活化的CD8+细胞。这一类包括CTLA-4、TIGIT、TIM-3和LAG-3。OVH-aMPD-1与抗TIGIT协同作用，并在MC38和Hepa 1-6肿瘤模型中显著改善免疫反应。然而，在难治性肺癌中，vvDD单一疗法与抗PD-1和抗TIM-3 mAbs的结合未能显示出治疗优势。重要的是，将超过两种ICIs作为治疗策略结合使用可以产生更好的抗肿瘤结果。T-VEC是一种瘤内疗法，是免疫疗法的领先组合。GM-CSF在这种结合中的作用是增强细胞免疫。T-VEC的作用来自于病毒载体的直接溶瘤效应和免疫反应触发的结合。在将T-VEC与抗CTLA4，ipilimumab联合用于治疗IIIB-IV期黑色素瘤的I期试验中，观察到了客观和持久的反应率的有希望的结果。此外，在一项开放标签的II期试验中，无论是原发性还是转移性肿瘤，与ipilimumab单一疗法相比，T-VEC与ipilimumab联合使用的目标反应率显著增加。在T-VEC与ipilimumab与ipilimumab单独用于晚期黑色素瘤的II期试验中，在5年分析中，联合治疗的中位PFS为13.5个月，ipilimumab为6.4个月，估计的5年OS在联合治疗组为54.7%，ipilimumab组为48.4%（NCT01740297）。Pexastimogene Devacirepvec（Pexa-VEC）是一种溶瘤牛痘病毒，与抗PD-1抑制剂，cepilimumab联合在肾肿瘤患者中在Ib期试验中显示出令人鼓舞的结果。这种联合疗法报告了37.5%的总体反应。腺病毒DNX-2401是一种OV，在接受恶性胶质瘤诊断的患者中进行了剂量递增研究。在那项研究中，单剂量的DNX-2401，瘤内给药，获得了不同的肿瘤反应。目前，这种OV正在与pembrolizumab联合用于胶质母细胞瘤患者的II期试验中进行研究。中期分析显示，48名接受联合治疗的患者中位总生存期为12个月，反应率为47%。将抗PD1/PD-L1与抗CTLA4和OV结合使用的三重疗法的想法最近变得非常吸引人，在其中一项研究中，Ad与抗PD-L1和抗CTLA4的结合在TNBC正位小鼠模型中显著抑制了肿瘤生长并延长了存活。通过增加CD8+ T和T记忆细胞的比例以及耗尽Tregs和极化为M1表型的肿瘤相关巨噬细胞，增强了抗肿瘤效应的协同增加，调节了TME。这种联合疗法具有很大的潜力，代表了一种有前景的治疗策略，用于改善癌症细胞治疗，应该很快就会可用。考虑到安全性、毒性剖面和有希望的结果，越来越多的ICIs和OVs正在进入临床试验。 5.2.4.激酶抑制剂的作用 药物病毒方法是用来克服对OVs的耐药性的策略之一，它将病毒治疗与针对激酶的分子治疗相结合。在临床前模型中，已经获得了重要的协同结果，明显的表现是在肿瘤组织中OVs的复制和传播显著增加。受体酪氨酸激酶（RTKs），位于细胞表面，控制大多数情况下介导细胞生长和存活的细胞内反应。一些途径，如MAPK级联或PI3K/Akt/mTOR途径，通过受体特异性配体结合在下游激活。RTKs的超激活导致细胞生长不受控制，是一个重要的药物靶标。最近，病毒治疗与RTK抑制剂的结合已经取得了一些有吸引力的效果。肿瘤间质液压力（IFP）高是有效药物递送的障碍，被认为通过阻碍病毒在整个肿瘤微环境中的接触和侵入，限制了OVs的临床效益。肿瘤组织中IFP增加的原因尚有争议。一个被认为对此有贡献的机制是异常的VEGF介导的血管化增强。Kottke等人指出，当将VEGF配体VEGF165与oReoV结合时，OV给药前给予VEGF165可以改变肿瘤血管并改善OV递送到肿瘤组织。两种酪氨酸激酶抑制剂，厄洛替尼和阿西替尼，与oHSV1结合，通过抑制oHSV1血管生成刺激病毒递送，并被报告影响小鼠胰腺肿瘤的肿瘤生长和血管生成。总的来说，这些观察结果证实了与不同的激酶抑制剂结合治疗的合理性，在临床前研究中取得了有希望的结果。此外，临床前研究的结果与药物病毒结合使用OVs与这些分子可以刺激病毒治疗在癌细胞中溶瘤效力的观点一致。 5.2.5.与细胞治疗的结合 嵌合抗原受体（CAR）-T疗法是治疗癌症的一种新颖且有前景的治疗方法，产生了有效和持久的临床反应。合成受体主要重新定向T细胞，消除表达特定靶标抗原的细胞。2017年，FDA批准了针对B细胞恶性肿瘤的抗CD19 CAR-T细胞疗法。CAR-T细胞疗法存在一些限制，包括主要毒性，限制了其对实体瘤的疗效，抗原逃逸，持久性有限，以及肿瘤渗透性差。这些都导致了新的方法，在这些方法中，CAR-T疗法与其他抗癌治疗相结合，以提高抗肿瘤效力并减少毒性。抗CD19 CAR-T细胞疗法彻底改变了B细胞恶性肿瘤的治疗。一些研究表明，CD-19在多种OV感染的肿瘤细胞类型表面表达，携带CD19-T编码基因（OV19T）。因此，CD-19刺激CAR-T细胞并触发肿瘤溶解，刺激来自死亡肿瘤细胞的OV19T的释放，可以激活内源性抗肿瘤免疫。此外，病毒治疗可以与免疫治疗和CAR-T细胞同时结合，增加TME中的免疫细胞数量并改善抗肿瘤反应。例如，可以同时给予表达IL12的Ad和全身HER-2和PD-L1阻断抗体。在临床前肿瘤模型中，这种结合显示出增强或协同效应。此外，抗CTLA4、病毒治疗、抗PD-(L)1抗体和新兴ICI抗体给药的时间是另一个需要进一步观察的重要领域。为了提高疗效并改善肿瘤反应性，需要系统探索免疫治疗在OVs和CAR-T细胞之前、之后和同时给药的效果。 6.结论及展望  溶瘤病毒在破坏肿瘤细胞方面的优势源于其本身的品质，包括直接细胞溶解、针对免疫系统、调节TME和直接特性，如调节肿瘤细胞中的特定途径、抗血管生成作用和调节肿瘤细胞代谢。基因工程在增强细胞溶解作用和肿瘤细胞攻击的多样性方面提供了巨大的优势。将病毒运送到肿瘤细胞的方法仍然是一个挑战，有多种可能性获得表现出更有效作用的OVs。在过去的几年中，许多研究已经使用非生物或生物纳米载体将OVs运送到肿瘤细胞中，并显示出有希望的结果。OVs作为单一药物疗法或与其他治疗策略结合在临床前和临床研究中都已得到证明。OVs具有抗肿瘤潜力；然而，作为一类新的抗癌治疗，它们的发展仍然存在一些特定的障碍。导致溶瘤病毒治疗失败的障碍包括OVs渗透和扩散不足、宿主抗病毒免疫、患者之间的个体差异、溶瘤病毒与病毒耐药或病毒敏感肿瘤细胞的相互作用，以及作为单一药物使用时的低或中等效力。单一OV给药的效力低是因为宿主免疫系统可能将其从血流中清除，病毒可能只在短时间内表达转基因，或者病毒传播可能受到限制。已经在用oHSV或oAds治疗的小鼠中进行了研究，在这些小鼠中，病毒颗粒被迅速清除。此外，oAds在目标组织中的效力有限且持久性低。为了克服这些限制，溶瘤病毒治疗可以与其他抗癌治疗结合使用，如化疗、放疗、靶向治疗或免疫治疗。治疗效果与宿主的抗病毒反应和OV诱导的抗肿瘤免疫之间的平衡有关；然而，影响这种平衡的生物学机制仍然不清楚。各种类型的肿瘤和癌症的不同阶段在选择OVs、运输方式及其与各种系统治疗的结合方面仍然具有挑战性。

细胞毒性T淋巴细胞和自然杀伤细胞通过以下3种方式直接溶解恶性或被感染细胞。 1.颗粒介导的细胞毒性，涉及穿孔素和颗粒酶B。 穿孔素和颗粒酶从溶解颗粒中释放到突触间隙。穿孔素在靶细胞膜上形成孔隙。在高浓度的穿孔素下，通过孔的渗透通量导致细胞肿胀和坏死细胞死亡。穿孔素可通过直接扩散或内吞作用促进颗粒酶B的摄取。颗粒酶B通过Bad裂解tbasd直接切割caspase3诱导细胞凋亡或触发线粒体凋亡途径。tBid招募Bax/Bak，导致线粒体外膜通透(MOMP)和细胞凋亡。颗粒酶B也可能降解Mcl-1，释放Bim来激活MOMP。颗粒酶B还可以切割ICAD导致DNA损伤，a-微管蛋白导致细胞骨架降解，或gasderminE，在细胞膜上形成孔，诱导焦亡。 2.死亡受体介导的细胞毒性：DR4、DR5、Fas等。 通过FasL或trail连接死亡受体(Fas/DR4/DR5)，触发由FADD和前半胱天蛋白酶8/10组成的死亡诱导信号复合物(DISC)的组装。Caspase8/10通过直接切割caspase3或通过Bid切割线粒体凋亡途径诱导细胞凋亡。 3.TNF介导的细胞毒性 过TNF连接TNFR1，触发复合物I(TRADD、RIPK1、TRAF2、cIAP1/2)的组装。LUBAC泛素化复合物I成分，通过NF-kB和MAPK通路导致促生存信号传导。在没有泛素化的情况下，RIPK1与FADD和前半胱spase8/10解离并形成复合物II。前caspase8/10的裂解通过与FasL/trail相同的途径触发细胞凋亡。在前caspase8不足的情况下，RIPK1也可以招募RIPK3，从而激活MLKL来触发坏死。 癌症和病毒产生耐受的机制 1. 抵抗穿孔素 在靶细胞膜形成孔是颗粒介导的细胞毒性的第一步，是渗透通量引起的坏死和颗粒酶B摄取引起的细胞凋亡所必需的。 对颗粒介导的细胞毒性的抵抗，显著降低淋巴细胞毒性。 对穿孔素耐受最初被确定为细胞毒性淋巴细胞（包括CTL和NK细胞）的一个特征，与各种非细胞毒性细胞系相比，这些细胞不太容易被纯化的穿孔素杀死。这种抗性保证淋巴细胞释放其细胞毒性物质时，自己首先可以生存。 恶性细胞也被观察到对穿孔素耐受，机制包括脂质顺序改变、磷脂酰丝氨酸暴露、细胞刚度调节和组织蛋白酶B介导的降解。 1.1 Lipid Order 膜组分改变可以改变Lipid Order，如在胆固醇掺入时增强Lipid Order。 从发现穿孔素开始，人们就知道穿孔素优先与合成脂质体或低级别液相脂质结合(例如DOPC)，而非高阶凝胶相脂质(例如DPPC)。因为细胞毒性T细胞膜主要是排列紧密的高级别脂质膜，穿孔素不易与其结合，产生耐受，保护细胞毒性淋巴细胞免受穿孔素的自伤害。 对穿孔素耐受的癌症细胞，通过增加胆固醇，提升Lipid Order，对穿孔素产生耐受。 1.2 磷脂酰丝氨酸暴露 磷脂酰丝氨酸是一种带负电荷的磷脂，通常定位于细胞膜的胞内小叶，但在某些细胞状态下（如死亡，凋亡等）可以外化到外小叶。 重要的是，磷脂酰丝氨酸可以在免疫突触的淋巴细胞膜上外化，被认为是一种防止穿孔素孔形成的保护机制。原子力显微镜显示，穿孔素能够与含有平面脂质双分子层的磷脂酰丝氨酸结合，但他们形成蛋白质聚集物，而非跨膜孔。 磷脂酰丝氨酸外翻暴露是癌细胞的共同特征，在某些情况下还可以进一步增强，从而产生对于穿孔素的耐受，即使此时CAR-T等细胞毒性细胞功能正常。 疟原虫感染的红细胞表面磷脂酰丝氨酸的增加，对于穿孔素敏感性的降低。 1.3 细胞刚度 细胞的物理特性（包括细胞的张力或刚度）影响对穿孔素的敏感性。与健康细胞相比，癌细胞相对柔软和可变形，柔软的CD133+肿瘤再生细胞被发现对穿孔素耐受。 2. 抵抗颗粒酶 除了穿孔素外，颗粒酶也是颗粒介导的细胞毒性的重要组成部分。穿孔素孔形成后，颗粒酶进入靶细胞并切割各种靶点，有效地诱导细胞死亡。 颗粒酶活性可能通过两种方式降低 通过抑制穿孔素抑制导致的颗粒酶摄取减少， 通过直接抑制颗粒酶功能。 研究发现，对NK细胞毒性具有抵抗力的癌细胞，可以进行广泛的细胞骨架重构，降低颗粒酶摄取。因而细胞骨架抑制剂可以恢复颗粒酶水平和细胞毒性。 颗粒酶诱导的细胞死亡也可以通过直接抑制颗粒酶活性来减少。如：serpinB9直接作用于颗粒酶B，通过自噬降解颗粒酶B，以及破坏gasdermin介导的焦亡。 3. 抵抗死亡受体信号 死亡受体介导的细胞毒性，是细胞毒性淋巴细胞清除靶细胞的另一个关键机制。癌症细胞通过三种机制来逃避死亡受体介导的细胞毒性。 3.1. FLIPs：FADD-like IL-1b converting enzyme (FLICE)-inhibitory proteins FLICE Inhibitory Proteins (FLIPs）死亡受体抑制剂的最典型特征的家族之一是FLIPs。该蛋白家族包括病毒(v-FLIP)和细胞(c-FLIP)蛋白，它们具有很高的序列同源性。几种FLIP剪接变异在人类中表达，但主要形式包括短变异c-flips和长变异c-FLIPL。长变体包含一个额外的c端结构域，类似于caspase8和10的催化结构域，但没有caspase酶活性。c-FLIP的高肿瘤表达，特别是长变异的高表达，已被发现与一系列癌症的不良预后相关，包括急性髓系白血病、结肠直肠癌和非小细胞肺癌。 3.2. 诱饵受体的表达。 比如DcR1，和DcR2，缺少胞内功能段，与TRAIL结合后，削弱其诱导凋亡的功能。在乳腺癌、前列腺癌和白血病中，DcR1或DcR2的表达与肿瘤进展和不良预后相关。 3.3. 死亡受体的下调 参考文献 Tuomela K, Ambrose AR and Davis DM (2022) Escaping Death: How Cancer Cells and Infected Cells Resist Cell-Mediated Cytotoxicity. Front. Immunol. 13:867098. doi: 10.3389/fimmu.2022.867098 Webster JD, Vucic D. The Balance of TNF Mediated Pathways Regulates Inflammatory Cell Death Signaling in Healthy and Diseased Tissues. Front Cell Dev Biol (2020) 8:365. doi: 10.3389/fcell.2020.00365 Waldman AD, Fritz JM, Lenardo MJ. A Guide to Cancer Immunotherapy: From T Cell Basic Science to Clinical Practice. Nat Rev Immunol (2020) 20:651–68. doi: 10.1038/s41577-020-0306-5

在这篇综述中，总结了未来实现长期缓解甚至治愈自身免疫性疾病的治疗策略。 尽管过去二十年在治疗自身免疫性疾病方面取得了重大进展，但大多数疗法不能治愈相关疾病，并且可能通过广泛抑制免疫系统而增加感染风险。然而，对自身免疫性疾病病因了解的进展以及嵌合抗原受体 T 细胞疗法等新型治疗方式的临床数据提供了证据，表明有可能重新建立免疫稳态，并有可能延长缓解甚至治愈自身免疫性疾病。在这里，提出了一个用于免疫系统调节的“序贯免疫疗法”框架，以帮助实现这一雄心勃勃的目标。该框架包括三个步骤： 具体来说，第 1 步是通过靶向免疫抑制控制炎症，第 2 步是通过消除致病性免疫记忆细胞来重置免疫系统，第 3 步是通过免疫调节剂和组织修复促进免疫稳态（图 1）。 图 1：免疫调节的序贯免疫治疗框架。   前言   自身免疫性疾病的治疗现状 自身免疫性疾病的特点是针对正常宿主成分的慢性异常免疫反应。目前针对这些免疫反应方面的自身免疫性疾病治疗（图1）可以使某些患者得到改善甚至缓解，但治疗停止后通常会出现疾病复发或发作。 然而，实验表明，长期缓解甚至治愈是可以实现的。例如，在患有多发性硬化症或类风湿性关节炎的患者中，有时会在怀孕期间分别观察到疾病复发的减少和疾病活动的改善，但随后经常会在产后期间出现症状。这些观察结果表明，即使自身抗原负荷没有变化，也可以在生理上诱导自身抗原耐受状态。第二个支持性观察证据是，对于患有恶性肿瘤引发的自身抗体介导的疾病（例如副肿瘤性皮肌炎、副肿瘤性天疱疮和副肿瘤性肌无力综合征）的患者，在手术切除或治疗潜在恶性肿瘤后，自身免疫表现通常会改善并消退。 自体造血干细胞移植（aHSCT）中观察到的持续治疗益处也为治疗潜力提供了支持。例如，在多发性硬化症患者的病例系列以及 II 期和 III 期研究中，aHSCT 导致疾病活动性和磁共振成像上新病变的形成显著而持续地减少。同样，在系统性硬化症患者中，aHSCT 优于环磷酰胺，可改善皮肤评分、降低肺动脉高压发生率并改善无事件生存。尽管对难治性狼疮的系统研究较少，但报告也表明 aHSCT 对这些患者具有潜在的长期益处。 免疫系统持久重置潜力的进一步证据来自器官移植领域，其中诱导免疫耐受仍然是保护同种异体移植物的“圣杯” 。肝脏移植尤其显示出免疫调节作用，同种异体肝脏移植通常比其他器官表现出较低的免疫抑制需求；部分个体可以实现完全的免疫抑制戒断。有趣的是，免疫抑制戒断似乎在长期同种异体移植的患者中最成功，这表明免疫耐受可以随着时间的推移而发展。 基于这些观察，我们相信自身免疫性疾病患者有可能实现长期缓解和治愈。尽管为了便于分类，实现这一目标的三步框架在下面以离散的顺序方式呈现，但治疗干预措施可能会并行发生，并且一些新的目标或治疗可能在多个步骤中相关。   01   第一步：控制炎症 第一步是控制炎症，从而治疗活动性疾病患者的症状。这一类别包括大多数已批准的自身免疫性疾病疗法，包括皮质类固醇，它们对免疫系统具有广泛的抑制作用，并且在大约 75 年里一直是主要治疗方法。大多数较新的疗法也主要通过抑制免疫功能来控制炎症，尽管它们可能更具选择性。例如针对特定细胞因子的单克隆抗体，如TNF。其中一些疗法会减少特定的免疫细胞群，例如可以消耗 B 细胞的单克隆抗体。 尽管有许多已获批准的控制炎症的疗法，但仍有机会针对新兴的生物学领域来开发临床差异化疗法。在这里重点介绍了一些的成熟的例子。1.1  针对致病细胞和途径 第一步中新型免疫抑制机制的一个关键考虑因素是仅针对病理途径，同时保留保护机制，从而避免广泛的免疫抑制。IL-17 和IL-23 抗体等药物治疗银屑病的临床经验表明，其疗效和广泛免疫功能的相对保留是可能的。重要的是，人类遗传数据还表明，抑制性较小但有效的免疫调节是可能的。例如，抑制TYK2（I 型干扰素和 IL-23 等细胞因子下游的细胞内信号分子）提供了一个典型案例。TYK2 抑制剂 deucravacitinib 对中重度斑块状银屑病患者有效，并获得美国食品和药物管理局 (FDA) 批准。最近，deucravacitinib 在治疗银屑病关节炎和 SLE 的 II 期研究中也证明了疗效，但没有证据表明机会性感染增加。 除了参与细胞因子信号传导和产生的个体细胞因子或激酶外，增加对疾病病理生理学中涉及的细胞和分子途径的理解将有助于发现新的靶点。一个例子是: 调节 CD40 和 CD40L 之间的相互作用，这对于 T 细胞介导的 B 细胞激活、类别转换和生发中心形成至关重要。最近，缺乏Fc 活性的抗 CD40 或修饰的抗 CD40L 分子在临床上取得了进展，并继续在 SLE、干燥病和格雷夫斯病中进行研究。 尽管补体级联历来被视为对病原体先天反应的关键参与者，但现在人们认为补体级联在免疫监视、组织稳态、适应性反应调节等方面发挥着更广泛的作用。当补体系统失调时，它会导致有害的炎症和组织损伤，几种有前景的抑制补体的方法正在开发中。例如，级联中的 C5 和 C3 抑制剂（如eculizumab 和 pegcetacoplan）已被批准用于治疗阵发性睡眠性血红蛋白尿和非典型溶血性尿毒综合征等疾病。也可能进一步提供更安全、更有效的治疗的其他方法包括局部调节补体，仅在炎症部位进行抑制，而不进行全身抑制。 1.2  针对患者子集 尽管第一步中的靶标药物可用于治疗各种自身免疫性疾病和炎症性疾病，但并非所有患者都能平等受益，这可能反映了疾病生物学的异质性。有鉴于此，至关重要的是，不仅要确定基于因果人类生物学的目标，还要确定最有可能从这些目标的调节中受益的患者亚群。最近的药物批准和临床试验数据表明，患者分层以及预后生物标志物的开发和实施确实是可能的。例如，哮喘和慢性阻塞性肺病（COPD）已被认为是异质性疾病，新的治疗方法一直难以。在一些患者中，通过嗜酸性粒细胞计数增加来确定的 2 型炎症可能会导致疾病持续存在或恶化。 事实上，IL-4 受体 α 亚基 (IL-4Rα) 阻断单克隆抗体 dupilumab 对中度至重度慢性阻塞性肺病或嗜酸性粒细胞表型哮喘患者有效。它现已被批准用于治疗嗜酸性粒细胞水平高的中度至重度哮喘患者，并且正在接受监管审查，专门针对具有嗜酸性粒细胞表型的中度至重度慢性阻塞性肺病患者。 除了临床特征、实验室值和循环血液生物标志物之外，遗传分析也越来越多地被用来揭示通路相关性并识别患者亚群。 如上所述，先天免疫在自身炎症和自身免疫性疾病中也发挥着关键作用。在这方面，针对 I 型干扰素产生和信号传导的各种成分（例如cGAS-STING途径）可能有益于 SLE 等疾病，并且适合精准医疗。例如，一些 SLE 患者的血清或凋亡衍生微泡中的 2',3'-环状 GMP-AMP（cGAS 激活时产生的第二信使）水平升高，这表明抑制 cGAS/STING 可能特别有益在细分人群中 。 1.3  合理组合治疗 与银屑病治疗的进展相反，其中个体细胞因子（例如 IL-17 和 IL-23）的阻断已显示出显著的疗效和免疫功能的相对保留。这一假设在临床研究中得到了验证，其中 戈利木单抗（golimumab，抗 TNF）和古塞奇尤单抗（guselkumab，抗 IL-23）的组合比单独使用任一疗法表现出更高的疗效。   02   第二步：重置免疫系统 免疫系统的一个核心特征是它能够在随后暴露于相同抗原时产生保护性免疫力。这种免疫记忆可以防止相同病原体的再次感染，也是疫苗功效和控制适应不良状态（包括癌症）的基础；然而，它也可能产生有害影响。事实上，当中枢和外周耐受机制无法阻止对自身抗原或无害抗原的免疫反应时，免疫记忆在炎症持续存在中发挥着关键作用，并为过敏和自身免疫的长期缓解和治愈带来障碍。操纵免疫记忆以消除自身抗原的病理反应和记忆，同时保持有益的初级和记忆免疫反应的治疗方法是重置免疫系统过程中尚未满足的关键需求。 适应性免疫记忆存在于 B 细胞和 T 细胞亚群中，它们在自身免疫性疾病的病理生理学中发挥着独特但有时重叠甚至连续的作用。因此，重置免疫系统的方法根据这些细胞类型而有所不同。 2.1  靶向 B 细胞 自身抗体是各种自身免疫性疾病病理生理学的核心；因此，删除其来源有望获得治疗。 免疫记忆是由长寿命浆细胞的形成。为了应对感染和其他触发因素，B 细胞激活最终分化为抗体分泌细胞，在某些情况下可以提供持久甚至终身的免疫力。然而，并非所有 B 细胞反应都会导致长寿命记忆浆细胞的形成或抗体产生的维持。例如，因感染腮腺炎病毒或接种疫苗，个体体内可检测到抗腮腺炎病毒免疫球蛋白G（IgG）长达20年；相反，约 40% 从无症状或轻至中度 COVID-19 疾病中恢复的个体会失去 SARS-CoV-2 抗体。从这个角度来看，体液自身免疫中自身抗体的来源和抗体产生细胞的生命周期具有治疗意义。 鉴于 B 细胞激活和分化的复杂性，针对不同自身免疫环境的最佳 B 细胞记忆群体可能会有所不同。这一概念得到了自身免疫性疾病中各种 B 细胞耗竭或调节方法的临床经验的验证。人们对利妥昔单抗在治疗自身免疫性疾病中的潜力产生了热情，利妥昔单抗是一种抗 CD20 泛 B 细胞消耗抗体，对类风湿性关节炎有效，并且对 SLE 具有改善作用。具有改进的 B 细胞耗竭机制的替代抗 CD20 耗竭抗体，例如 ocrelizumab、obinutuzumab 和 ofatumumab，在临床试验中取得了进展，其中 ocrelizumab 和 ofatumumab 被批准用于多发性硬化症 。抑制选择性 B 细胞亚群的非耗竭方法，例如抗 CD19（obexelimab）和抗 CD22（epratuzumab）抗体，并未达到 SLE 研究中的主要终点，但有可能实现，对其他适应症或可能对患者亚群有效。 这些相互矛盾的数据表明，在 SLE 等疾病中，可能需要更深入的 B 细胞耗竭，包括各种组织区室（例如淋巴结和异位淋巴滤泡）或特定 B 细胞亚群，才能获得更广泛的疗效和 B 细胞免疫重置。值得注意的是，利妥昔单抗可以有效地消除外周血中的 B 细胞，但淋巴组织中的 B 细胞则较少。最近的研究表明，使用靶向 CD19 的嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞消除 B 细胞可以导致难治性 SLE 患者（包括复发患者）长期缓解（停止所有免疫抑制，包括全身类固醇）并减少自身抗体其他 B 细胞耗竭治疗后）以及对其他几种自身免疫性疾病的潜在益处，都证实了 B 细胞记忆重置可能导致长期缓解的观点。重要的是，SLE 中的 CD19-CAR T 细胞治疗导致新兴 B 细胞的表型和重链使用发生显着变化，再次表明 B 细胞库的潜在重置。虽然还处于早期阶段，但这些令人兴奋的数据支持了针对多种适应症的 B 细胞耗竭细胞治疗方法的临床研究，并取得了有希望的结果。对于这种新的治疗方式，确定长期风险和益处非常重要，包括潜在的神经毒性和细胞因子释放综合征（CRS），迄今为止正在进行的临床研究似乎可以控制这些风险和益处(图2)。 图 2：CAR T 细胞重置体液免疫的方法。 a，自体嵌CART 细胞。b，iPSC 的同种异体 CAR T 细胞。c，T细胞被设计为表达自身抗原CAR，以识别并结合在自身反应性B细胞上表达为B细胞受体（BCR）的自身抗体。d，在体内CAR T细胞。  “B 细胞重置”的早期证据是否是由于 CAR T 细胞相对于其他传统清除方法实现的更深程度的清除，还是由于致病性 CD19 + B 细胞群的特异性清除仍然是一个关键问题。在这方面，重要的是要考虑 B 细胞靶标的选择和效应器消耗机制。如，CD20 和 CD19 等靶标可识别不同的 B 细胞群，这些 B 细胞群可能与不同的自身免疫性疾病有不同的参与。事实上，CD19-CAR T 细胞治疗的早期数据表明，SLE 和重症肌无力中的自身反应性抗体产生细胞可能驻留在 CD19 + B 细胞和浆母细胞群体中，而不是长寿的浆细胞中CD19 阴性。T 细胞接合剂已进入 SLE、类风湿关节炎和其他自身免疫适应症的早期临床研究。相反，工程化 CAR T 细胞是细胞治疗方法中的效应器。 因此，任何这些消除方法诱导 B 细胞重置的潜力都取决于 B 细胞靶标和效应细胞的定位、频率、功能以及在所有相关区室中运输和杀死靶标 B 细胞的能力。 通过调节阶段特异性生存因子或信号通路来靶向 B 细胞也是一个积极研究的领域。BAFF 是一种通过 BCMA 发出信号的生存因子，是单克隆抗体贝利尤单抗 (belimumab) 的靶标，该抗体已被批准用于治疗 SLE 和狼疮性肾炎，并且正在开发用于其他自身抗体驱动的药物疾病。最后，BTK 的小分子抑制剂（除其他功能外，在 B 细胞发育、分化和激活过程中向 B 细胞受体 (BCR) 下游传递信号）已在多发性硬化症、免疫性血小板减少症 (ITP) 等自身免疫适应症中显示出前景。2.2  靶向浆细胞 B 细胞耗竭和多种自身免疫适应症调节的临床经验有助于产生新的数据驱动的治疗假设。例如，发现 CD20 耗竭和 BTK 抑制导致 SLE 中各种 B 细胞亚群减少，自身抗体减少不完全，且疗效令人失望，这表明这些方法未耗竭的浆母细胞和/或长寿命记忆浆细胞亚群可能至关重要用于 SLE 中的自身抗体生产。这些观察导致研究浆细胞靶向作为自身抗体介导的疾病的一种新策略，以消耗抗 CD20 或其他 B 细胞消耗方法未靶向的浆母细胞和浆细胞，并通过更快地降低自身抗体滴度来促进更快的缓解。 长寿命浆细胞如何以及在何处获得生存因子（例如 BCMA 配体 APRIL 和 BAFF）尚不完全清楚。浆细胞被认为会迁移到骨髓和肠道中的浆细胞生存位，在那里它们保持获得这些生存因子的机会。消耗长寿命浆细胞的一种潜在方法是调节其生存环境和获取生存因子。然而，由于已知多种细胞类型（包括破骨细胞和骨髓细胞）会分泌 APRIL，因此该假定生态位的细胞组织和关键成分尚未明确定义。此外，APRIL 和 BAFF 在 B 细胞激活和浆细胞存活中发挥作用。因此，目前尚不清楚阻断 APRIL 和 BAFF 是否会直接或间接导致浆细胞减少。在这种情况下，结合并中和 APRIL 和 BAFF 的 TACI-Fc 融合蛋白 telitacicept 在 SLE 的 II 期研究中显示出令人鼓舞的功效。CXCL12 及其受体 CXCR4 是促进浆细胞迁移到骨髓的关键趋化轴的一部分，并且可能是它们的生存生态位。事实上，CXCR4 拮抗剂 plerixafor 减少了骨髓中的长寿浆细胞，并延长了狼疮小鼠模型的生存。这一发现表明，调节浆细胞生态位中生存因子的获取可能是减少产生自身抗体的长寿命浆细胞的可行治疗方法。 治疗多发性骨髓瘤的方法已经了解了自身免疫性疾病中浆细胞耗竭的概念。批准的蛋白酶体抑制剂硼替佐米导致错误折叠的蛋白质在内质网中积累，导致内质网应激和细胞外蛋白质产量高的细胞死亡，例如浆细胞。在系统性红斑狼疮、自身免疫性溶血性贫血和其他自身抗体介导的疾病的病例报告、病例系列和小型临床试验中，硼替佐米证明了治疗效果，血液和骨髓浆母细胞和浆细胞显着减少，自身抗体迅速减少滴度。Daratumumab 是另一种被批准用于多发性骨髓瘤的药物，它与 CD38 结合，并通过抗体依赖性细胞毒性和补体依赖性细胞毒性诱导表达 CD38 的细胞消除。Daratumumab在两名对其他治疗无效的 SLE 患者以及抗磷脂综合征的案例研究中显示出自身抗体的快速减少和临床疗效 。 鉴于 BCMA 定向耗竭疗法在多发性骨髓瘤中取得的成功，那这些方法是否也可以增加对抗抗体介导的自身免疫的武器。事实上，BCMA 导向的 CAR T 细胞目前正在研究用于治疗全身性重症肌无力。鉴于 BCMA 在浆母细胞和长寿命浆细胞上的表达有限，并且记忆 B 细胞群上缺乏或有限的表达，与 CD19 的更广泛表达相反，针对 BCMA 阳性群体可能对于记忆 B 细胞有助于形成抗体分泌细胞的疾病，不会导致完全的免疫重置。鉴于 CD19 的 CAR T 细胞疗法在 SLE、特发性炎性肌炎和系统性硬化症中取得的早期成功，BCMA 介导的耗竭在记忆 B 细胞和浆母细胞驱动的疾病中可能不是必需的，并且可能会引入其他风险因素，例如疫苗记忆减少。由 CD19 阴性长寿命浆细胞驱动的适应症（例如轻链淀粉样变性）可能对 BCMA 介导的耗竭反应更好，而不是 CD19 介导的耗竭。 在前面提到的浆细胞耗竭示例中，硼替佐米和达雷妥尤单抗导致自身抗体迅速减少，停药后似乎会增加。这种增加可能是抗原驱动的自身反应性 B 细胞重新激活的结果，这些方法可能无法有效消除这些细胞。因此，在自身抗体介导的疾病中实现快速和长期的缓解可能需要清除浆细胞，然后进行自身反应性 B 细胞调节以防止复发，或者使用针对更广泛的 B 细胞群的方式（例如，双重治疗）进行更完整的 B 细胞和浆细胞重置。尽管很诱人，但这种方法也可能导致不良的免疫抑制风险。有鉴于此，有必要采取更精确的方法来消除自身反应性 B 细胞。2.3  靶向自身反应性 B 细胞 重置免疫系统的一个重大进步是选择性地消耗自身抗原特异性细胞，同时保留其他免疫细胞。这对于消除自身抗体产生细胞来说可能是可以达到的。当自身抗体识别的抗原已知时，原则上可以利用自身抗体也在 B 细胞表面表达为 BCR，以此设计识别自身反应性 B 细胞的诱饵。在寻常型天疱疮小鼠模型中，输入经工程改造以表达桥粒芯糖蛋白 3 (DSG3) 作为嵌合自身抗体受体的 T 细胞，可选择性杀死 DSG3 自身反应性 B 细胞，并改善自身抗体引起的棘层松解症和水泡形成。类似的方法正在临床前研究 MuSK 重症肌无力和 NMDAR 脑炎，以及临床研究 MuSK 自身抗体阳性重症肌无力。 一种选择性消耗或调节自身反应性 B 细胞的新兴策略是从抗体药物偶联物演变而来的。在实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）模型中用与地塞米松与已知自身抗原耦合物处理(autoantigen conjugated with dexamethasone)可改善临床评分。 B 细胞靶向和浆细胞靶向方式的临床数据表明，虽然许多方法在自身免疫适应症中表现出一定的功效，但并非所有方法都能实现真正的 B 细胞记忆免疫重置。除了抗体生成之外，B 细胞还通过细胞因子产生和抗原呈递参与免疫反应，重置B 细胞不足以清除免疫记忆。2.4  靶向 T 细胞耐受性和记忆 多样化的记忆 T 细胞群在防御感染和癌症以及自身免疫性疾病的慢性化方面发挥着重要作用。然而，这些功能的一个重要推论是，现有的治疗似乎并不能完全改变组织自身免疫记忆，从而导致治疗停止时疾病复发。例如，对白癜风治疗的反应，白癜风是一种色素脱失性疾病，其特征是免疫介导的皮肤黑素细胞破坏。尽管用 JAK 抑制剂或局部钙调神经磷酸酶抑制剂治疗可有效阻止白癜风，但临床研究表明，停止治疗后白癜风会迅速复发。JAK 抑制剂在白癜风小鼠模型中也同样有效。然而，它们并没有降低受影响皮肤中组织驻留记忆 T 细胞（TRM 细胞）的频率。在银屑病中也有类似的观察结果。因此，尽管单独靶向驱动炎症的效应T细胞可能会导致短期反应，但长期的疾病改变和治愈可能需要编辑或控制组织驻留的自身免疫记忆反应。 几种改变 T 细胞记忆的方法已进入临床研究，包括通过细胞表面标记物清除，以及利用分化和存活因子以及转录程序。2.4.1  耗尽记忆 T 细胞 在自身免疫小鼠模型中，包括 IBD 和白癜风，TRM 细胞的特异性删除可有效预防或逆转疾病，这表明 T RM 细胞耗竭可能有效地实现自身免疫性疾病的改变。记忆子集的选择性耗尽需要识别细胞表面标记、转录因子或其他记忆特异性特征。CD2 阻断性 LFA3-IgG 融合蛋白 alefacept 是选择性调节记忆 T 细胞群潜力的早期迹象，该蛋白于 2003 年被 FDA 批准用于治疗银屑病。CD2 是 T 细胞和其他淋巴细胞亚群中的共刺激蛋白，在某些记忆 T 细胞亚群中表达上调。在临床研究中，alefacept 优先耗尽效应 TRM 细胞，同时保留中枢记忆 T 细胞，并且不会大幅减少初始 T 细胞数量。大多数治疗后痊愈或几乎痊愈的银屑病患者也表现出疾病的长期缓解。值得注意的是，随着更广泛有效的治疗方法的出现，alefacept于 2011 年退出市场。另一个例子是 mogamulizumab，一种 CCR4 耗竭抗体，可耗竭中枢 T RM 细胞，尽管其开发目的是耗竭表达 CCR4 的调节性 T 细胞（T reg 细胞）。 其他记忆 T 细胞表面标记物已被描述，例如 TRM 细胞上的 CD103（αE整合素），它与 β7 整合素结合，结合上皮细胞表达的 E-钙粘蛋白，可能在皮肤和肠道中的滞留中发挥作用。因此，CD103介导的耗竭是重置组织驻留记忆的潜在方法（图3a）。在胰岛同种异体移植排斥的小鼠模型中， CD103 抗体耦合的saporin 或McMMAF 毒素（ADC）导致 T RM 细胞耗竭和胰岛同种异体移植物存活。这些方法的局限性是可能缺乏选择性，因为这些细胞表面标记物也是其他细胞类型表达的。 图 3a：重置 T 细胞记忆和恢复体内平衡的方法。 2.4.2. 抑制记忆 T 细胞分化和维持 记忆 T 细胞表达 IL-7Rα 和 IL-15Rα，并依赖 IL-7 和 IL-15 信号传导来维持和存活。在 1 型糖尿病 (T1D) 患者中，抗 IL-7Rα 阻断抗体减少了 TRM 细胞，并在较小程度上减少了幼稚 T 细胞计数，但相对不影响 Treg 细胞，与其低 IL-7Rα 表达一致。尽管这种方法很有趣并且可能会导致 T 细胞记忆重置，但 IL-7 信号传导在淋巴细胞发育和稳态中发挥着重要作用，并且广泛阻断该途径可能会导致严重的免疫抑制。 一种相关的方法是 IL-15Rα 阻断，因为 IL-15 对于 T RM 细胞分化是必需的，并且可能由角质形成细胞和其他细胞反式呈递以维持 T RM 细胞。在白癜风小鼠模型中，IL-15 信号传导抑制会减少 T RM 细胞，并导致持久的皮肤重新色素沉着。此外，缺乏 IL-15 的小鼠的幼稚 T 细胞数量有所减少，但并未消除，而缺乏 IL-7 的动物则存在严重的免疫缺陷。因此，对于某些记忆T细胞群来说，阻断IL-15反式呈递可能是比阻断IL-7更具选择性的方法（图3a）。这种方法需要注意的是，IL-15 与人体组织中 T RM 细胞维持的相关性尚未得到证实，至少一项针对乳糜泻患者的抗 IL-15 疗法的临床研究未能实现主要目标。白癜风 IL-15 阻断抗体的临床研究正在进行。 记忆 T 细胞群表达独特的转录程序以进行分化和维持。例如，TRM 细胞依赖转录因子 Hobit 和 BLIMP1 进行发育和组织保留。因此，利用蛋白水解靶向嵌合体或其他工具选择性抑制或降解保留因子可能会导致组织免疫记忆的重置（图3a）。然而，即使这种方法也可能导致多种细胞类型的减少，因为其他组织归巢的先天细胞也可能使用这些转录和迁移网络。因此，需要对选择性细胞表面标记和转录程序有更全面的了解，以开发针对记忆 T 细胞群的更具选择性的消除方法。2.4  靶向抗原特异性 T 细胞 尽管根据之前描述的方法，T 细胞记忆重置似乎是可行的，但未经选择和完全的 T 细胞记忆耗竭可能会导致感染或恶性肿瘤的风险增加。例如，在IL-7Rα阻断抗体的临床研究中观察到Epstein-Barr病毒重新激活的病例（包括有症状的活动性感染）。此外，较高剂量的抗 IL-7Rα 阻断抗体降低了对破伤风类毒素疫苗的回忆反应，凸显了对先前遇到的病原体和疫苗接种的免疫力丧失的可能性。因此，需要更多选择性地耗尽或调节自身反应性记忆T细胞。 乍一看，抗原特异性 T 细胞的耗竭似乎是可能的，就像前面描述的抗原特异性 B 细胞耗竭一样。然而，T细胞抗原识别的模式对这种方法提出了挑战。B 细胞受体直接识别抗原，而 T 细胞则识别其他细胞表达的主要组织相容性复合体 (MHC) 中呈递的肽抗原。CD4 + 辅助 T 细胞识别肽 MHC (pMHC) II 类复合物，而 CD8 + 细胞毒性 T 细胞识别 pMHC I 类复合物。MHC也是多基因和高度多态性的，不同的抗原表位在不同的个体中可能具有免疫优势。MHC 等位基因多样性和 pMHC 复杂性使得生产选择性消除自身抗原特异性 T 细胞的试剂变得更加困难，因为可能需要多个 pMHC 来识别和清除所有抗原特异性 T 细胞，并且这些 pMHC 库可能需要在不同的环境中有所不同。 在递送毒素的有效负载(ADC)或在 CAR T 细胞上表达的 pMHC 的鉴定和生产方面已经取得了进展，这尽管具有挑战性，但抗原特异性 T 细胞耗竭在临床环境中是可行的（图 3b）。一种可能更可行的方法可能是消耗富含自身反应细胞的特定 T 细胞亚群。例如，TRBV9+ T 细胞的耗竭（其亚群在强直性脊柱炎患者中扩增）已在案例研究中与临床反应相关，目前正在进行临床研究。与 B 细胞记忆重置一样，实现长期且安全的 T 细胞记忆重置的最佳方法仍有待阐明。 图 3b：重置 T 细胞记忆和恢复体内平衡的方法。 2.5  促进外周耐受性 自我耐受的显著特征在 T 细胞发育和成熟的各个阶段受到控制。中枢耐受(central tolerance)是指潜在自身反应性 T 细胞在胸腺中发育和成熟时的阴性选择（缺失）。这个过程并不是万无一失的，识别自身抗原的 T 细胞可以而且确实迁移到外周。既然即使是单个 T 细胞在遇到抗原时也能被激活并迅速扩增，为什么自身免疫没有更常见呢？除了中枢调节外，多个检查点和控制（T 细胞内在和 T 细胞外在机制）可以抑制外周自身反应性 T 细胞的命运。只有当中枢耐受性和外周耐受性都失败时，才会发生自身免疫。尽管关于这些检查点还有很多需要了解的地方，但新兴的生物学表明重置外周耐受性是潜在干预领域。 从胸腺中产生的 T 细胞最初的表型是幼稚的。似乎降低自身反应潜力的一种机制是保持静息状态，这是一种在没有炎症信号的情况下遇到抗原（包括自身抗原）时限制激活和扩张的过程。最近公认的幼稚 T 细胞静止的驱动因素是含有 V 型免疫球蛋白结构域的 T 细胞激活抑制因子 (VISTA)，其激动作用导致 T 细胞缺失和耐受。这些结果表明，VISTA 或其他静止调节剂的调节可能是维持或重建外周耐受性的有希望的干预点。 T 细胞受体 (TCR) 介导的激活后，额外的检查点控制 T 细胞的命运。例如，如果初始 TCR 刺激发生在没有共刺激信号的情况下，幼稚 T 细胞可能会变得无功能。临床上已经开发的一个关键共刺激途径是 CD28 途径。抗原呈递细胞 (APC) 将 MHC 背景下的肽呈递给 T 细胞表面的 TCR，然后激活的 APC 同时通过 CD80 和 CD86 提供共刺激，CD80 和 CD86 与 T 细胞上表达的 CD28 结合。鉴于 CTLA4 对共刺激配体的亲和力较高，开发了 CTLA4-免疫球蛋白融合蛋白来防止 T 细胞激活并促进无反应性。两种 CTLA4-免疫球蛋白生物制剂已投入临床使用：阿巴西普 (abatacept)，被批准用于类风湿关节炎、银屑病关节炎和多关节型幼年特发性关节炎；和belatacept，被批准用于预防肾移植排斥。虽然共刺激阻断的主要机制是防止 T 细胞活化和扩增，但无反应性诱导可能也发挥了作用。此外，CD28 阻断还被用来促进离体供体 T 细胞的无反应性，以降低无关供体骨髓移植后发生移植物抗宿主病 (GVHD) 的风险。对有类风湿性关节炎风险的个体（瓜氨酸肽抗原（ACPA）抗体呈阳性，磁共振成像显示有炎症证据，但没有明显的关节炎）短期使用abatacept试验的新数据表明，类风湿性关节炎的发展可能通过共刺激阻断和无反应性诱导来减少或至少延迟，从而表明重置免疫系统以实现长期缓解的潜力。 如果外周 T 细胞成功激活并扩增，耗竭和克隆删除等机制可能会进一步限制反应。T 细胞耗竭是一种与持续抗原暴露相关的功能障碍状态，首先在慢性病毒感染中观察到，但在免疫肿瘤学背景下最好理解，检查点阻断可逆转 T 细胞功能障碍并增强抗肿瘤作用免疫。多种证据表明 T 细胞耗竭是限制自身免疫的一条活跃途径。免疫检查点治疗与免疫不良事件有关，例如白癜风、皮炎和结肠炎。CD8 + T 细胞耗竭特征还与自身免疫性疾病（如 SLE、抗中性粒细胞胞浆抗体相关血管炎和 IBD）的良好预后（例如较少发作）相关。在 T1D 患者中，与没有此特征的患者相比，胰岛特异性 T 细胞中 T 细胞耗竭的证据具有进展较慢的表型。此外，CD3 抗体 teplizumab 可有效预防或延缓高危患者的 T1D 发展，并在具有临床反应的患者中诱导 T 细胞耗竭样表型。这些观察结果表明，检查点激动剂（至少部分通过诱导衰竭表型）可能有助于重置外周耐受性。事实上，一些通常与 T 细胞耗竭相关的 T 细胞免疫检查点激动剂，例如 PD1、BTLA 以及LAG3，目前正处于临床前或临床开发阶段，并取得了令人鼓舞的结果处于早期研究。 在胸腺分化过程中，髓质胸腺上皮细胞表达外周组织抗原，导致高反应性 T 细胞受体的克隆清除（阴性选择导致中枢耐受），自身免疫调节因子是负责这种表达的转录因子。克隆清除在外周也可能很重要；例如，树突状细胞可能通过 Fas 和 Fas 配体 (FasL) 相互作用促进效应 T 细胞凋亡。事实上，耐受性树突状细胞——可能是固有耐受性的（称为天然耐受性树突状细胞）或由特定环境（例如在没有炎症的情况下暴露于凋亡碎片）诱导的——可能采用各种机制来增强外周耐受（图3c）。如前所述，耐受性树突状细胞（和其他耐受性 APC）可能会消耗 T 细胞，但也会促进 T 细胞无反应性，并通过检查点激动剂和抗炎细胞因子（如 IL-10）的表达主动诱导衰竭或抑制。此外，耐受性APC可介导效应T细胞向外周Treg 细胞的转化，进一步增强抗原特异性耐受。例如，肠道淋巴结中的 RORγt + 细胞群最近被鉴定并描述为耐受性 APC，可促进外周 Treg 细胞的分化和扩增，在耐受性中发挥重要作用。尽管 Treg 细胞显然在外周耐受中发挥作用，但在序贯免疫治疗方法的第 3 步中更全面地讨论了它们的治疗潜力。 图 3c：重置 T 细胞记忆和恢复体内平衡的方法。 致耐受性树突状细胞用于记忆耐受性的多种机制已被用于治疗目的，例如 CTLA4-免疫球蛋白和检查点激动剂。随着对致耐受性 APC 的了解越来越深入，对树突状细胞或其他 APC 进行操作和重编程以促进耐受性成为可能。在 EAE 小鼠模型中，使用含有髓鞘少突胶质细胞糖蛋白 (MOG) mRNA 的纳米颗粒的非炎症疫苗导致脾树突状细胞表达 MOG 抗原，从而引发耐受性，具体表现为临床症状改善、抗原特异性效应 T 细胞减少、剩余抗原特异性 T 细胞中耗竭标志物的增加、与 EAE 相关的效应 T 细胞反应的抑制。已经开发出几种以耐受性方式递送肽的方法，并在临床前模型中实现了概念验证，其中一些已进入临床测试。2.6  通过操纵自身抗原实现耐受 T 细胞记忆和 B 细胞记忆维持自身免疫反应的长期性。这些记忆群体依赖于持续暴露于自身抗原来激活和分化。那么是否有可能通过减少抗原负荷来规避这种慢性激活和记忆形成？在类风湿性关节炎中，患者会产生针对翻译后修饰蛋白（尤其是瓜氨酸蛋白）的自身抗体，并且 ACPA 的出现可能先于明显的炎症性关节炎的发作。翻译后瓜氨酸化由肽基精氨酸脱亚胺酶 (PAD) 家族介导，其中 PAD2 和 PAD4 主要参与类风湿性关节炎的发病机制，包括遗传、细胞和翻译证据。此外，一些糜烂性类风湿性关节炎患者会产生激活性抗 PAD4 抗体。类风湿性关节炎前期或早期类风湿性关节炎中瓜氨酸新抗原的减少可以限制自身反应性T细胞和B细胞记忆以及翻译后修饰蛋白抗体的形成，并延迟或预防类风湿性关节炎。事实上，PAD 抑制在类风湿性关节炎小鼠模型中显示出功效。这种调节抗原的方法是否适用于其他自身免疫性疾病尚不清楚，但对翻译后修饰的新抗原具有特异性的 T 细胞反应性或自身抗体已在 SLE、T1D 和其他自身免疫性疾病中得到描述。 抗双链 DNA 抗体和 DNA 降解能力受损是 SLE 患者的特征。事实上，一些 DNAse 的缺陷，如 DNAse1、DNAse1L3、DNase II 和 TREX1，已与单基因狼疮相关，并且 DNAse1L3 的自身抗体和含有游离 DNA (cfDNA) 的微粒负载与一些散发性 SLE 患者的疾病活动度相关。cfDNA 的来源之一是由活化的中性粒细胞排出的解压缩染色质的中性粒细胞胞外陷阱 (NET)。NET 形成失调 (NETosis) 与多种自身免疫性疾病有关，包括 SLE。因此，减少 cfDNA 可能是限制自身抗原负荷的有效方法。值得注意的是，NETosis 是通过 PAD4 酶对组蛋白进行瓜氨酸化来调节的，这表明 PAD 抑制可能通过减少新抗原以及减少 NETosis 和 cfDNA 来减少抗原负荷。   03   第三步：体内平衡和组织修复 序贯免疫治疗方法的第三步也是最后一步是促进和维持体内平衡和组织修复。这是实现持久反应的重要一步，因为患有自身免疫性疾病的患者可能会增加易患自身免疫性疾病的危险因素。一旦活动性疾病得到控制并且免疫记忆被重置，是否有可能防止新的自身反应细胞的出现？3.1  靶向调节性 Treg 细胞 Treg 细胞是免疫耐受和体内平衡的关键驱动因素，T reg 细胞表达的 FOXP3 基因突变的患者会出现免疫失调、多内分泌病、肠病、X连锁（IPEX ) 综合征。此外，T reg 细胞减少和/或功能障碍对自身免疫病理生理学的影响是一个活跃的研究领域。在小鼠模型中，过继性 T reg 细胞转移可预防自身免疫和移植排斥，表明 T reg 细胞操作可用于治疗。事实上，体外 T reg 细胞扩增和转移已经在 GVHD 预防的多项临床研究中进行了测试，并取得了一些令人鼓舞的结果。 尽管 T reg 细胞功能可能符合序贯免疫治疗范例的步骤 1 和 2，但我们相信 Treg 细胞的扩增和激活将通过产生耐受性来促进长期免疫稳态，因此，它是第 3 步中的关键支柱。尽管 T reg 细胞调节的最佳干预措施仍有待确定，但临床上正在研究以下几种方法。3.1.1.  IL-2R激动剂 IL-2 是所有 T 细胞的关键生长因子，并且是已批准的黑色素瘤和肾细胞癌治疗方法。高剂量时，IL-2 可以扩增常规 T 细胞并产生抗肿瘤反应。Treg 细胞比传统 T 细胞表达更高水平的 IL-2Rα 亚基，因此在较低的 IL-2 浓度下被激活和扩增。这一观察结果得出了这样的假设：低剂量的 IL-2 可用于使 T 细胞向 T reg 细胞的扩增。在小型早期临床研究中，低剂量 IL-2 可以扩增 Treg 细胞，并在多种自身免疫性疾病（例如 GVHD 和 SLE ）中显示出临床疗效。 尽管令人兴奋，但这种低剂量 IL-2 方法受到细胞因子短半衰期的限制。正在开发基于 IL-2 的修饰剂，其具有改进的药代动力学和易于给药以及对 T reg 细胞的更高的选择性。其中几种方法改变了药物对 IL-2R 亚基的亲和力，以进一步增强 T reg 细胞中的 IL-2R 激动作用，包括半衰期延长和 IL-2Rβ 结合减少的聚乙二醇化 IL-2 分子以及与 Fc 或其他载体融合的 IL-2 突变蛋白，可减少与 IL-2Rβ 的结合，同时延长半衰期。这些方法目前正在接受临床评估。IL-2R 结合修饰的另一种选择是通过优化药代动力学来提高 T reg 细胞 IL-2R 激动选择性。一种长寿命的 IL-2-CD25 融合无活性二聚体蛋白被证明可以缓慢解离成活性单体，并导致选择性 T reg 细胞扩增，并在自身免疫动物模型（包括 SLE）中发挥功效，该药物也正在进行临床测试。 尽管这些新型偏向性 IL-2R 激动剂在改善 T reg 细胞选择性方面令人鼓舞，但在野生型 IL-2 和修饰型 IL-2 中均观察到嗜酸性粒细胞增加的证据（可能通过 ILC2 间接实现） -介导的 IL-5 产生）。迄今为止所见的嗜酸性粒细胞增加似乎并未限制。除了 ILC2 之外，自然杀伤细胞的子集（CD56 bright 自然杀伤细胞）也会被低剂量 IL-2 激活，这也被描述用于一些偏向 IL-2R 的方法。未来的研究将确定当前的 IL-2R 激动剂是否具有足够的选择性，或者是否可以开发新的、更具选择性的 IL-2R 介导的方法。 尽管低剂量 IL-2 的早期数据令人鼓舞，但最近对该方法的热情有所下降，因为多项临床研究未能显示对多种适应症的益处。尽管 T reg 细胞扩增强劲，但临床疗效却乏善可陈，一个假设是，即使有偏向的 IL-2R 信号激动剂也可能激活除 T reg 细胞之外的炎症细胞亚群。或者，T reg 细胞激活可能不足以控制炎症，但只有在炎症损伤减弱后才可能促进体内平衡和组织愈合。在这种情况下，我们预测，正如我们的序贯免疫治疗方法所表明的那样，作为序贯治疗的一部分控制炎症后，T reg 细胞扩增将有效预防复发。3.1.2.   T reg 细胞的替代靶标 其他 T reg 细胞靶标也在研究中，例如 TNF 受体 2 (TNFR2) 激动作用。TNF 通过与两种不同的受体 TNFR1 和 TNFR2 结合来介导其多效性功能。TNFR1 主要介导跨多种细胞类型的 TNF 信号传导的促炎作用，而 TNFR2 与免疫调节活性相关，并且具有更严格的表达模式，包括在 T reg 细胞中的表达。TNFR2 选择性激动可促进 GVHD 和实验性关节炎模型中的 Treg 细胞扩增。此外，TNFR2 激动型抗体在体外扩增了人类 Treg 细胞群。 尽管这些数据令人鼓舞，但 TNFR2 在多种细胞类型中表达，包括效应 T 细胞和骨髓细胞，跨细胞类型的选择性刺激的效果仍有待了解。T reg 细胞表达的其他受体已成为目标，例如 ST2，一种警报素细胞因子 IL-33 的受体，可促进组织中 T reg 细胞的增殖。肿瘤浸润的Treg细胞中ST2表达增加，表明 ST2 + T reg 细胞具有有效的抑制作用。3.2  Treg 细胞疗法 初步证据表明，离体扩增的多克隆 Treg 细胞过继转移对于自身免疫适应症具有治疗潜力。尽管这些结果令人鼓舞，至少在该方法的可行性、安全性和耐受性方面，但疗效仍有待在大型、对照良好的研究中进行评估。同时，动物模型还证明，与多克隆 Treg 群体相比，抗原特异性 T reg 细胞控制自身免疫的能力，部分原因是特异性归巢到相关受影响组织。这些临床前数据激发了人们对开发抗原特异性 Treg 疗法的兴趣。尽管令人兴奋，但这种方法受到循环中这些细胞的稀有性的限制，这需要复杂的分离和扩增方法。 或者，已经开发了抗原特异性工程化 T reg 细胞以促进生产和利用（图 3d）。一种方法是生成 CAR Treg 细胞，例如识别 HLA-A2 的细胞，用于预防 HLA-A2+ 器官移植排斥。Treg 细胞也可以用具有已知特异性的 TCR 或对疾病相关 pMHC 具有特异性的 CAR 来生成，例如用于治疗多发性硬化症或 T1D。工程化 Treg 细胞技术的一个关键问题是 Treg 细胞表型的耐久性和稳定性。为了解决这些问题，如通过强制 FOXP3 表达和通过可调节的细胞因子受体表达来支持细胞因子。 图 3d：重置 T 细胞记忆和恢复体内平衡的方法。 3.3  附加机制 在皮肤和肠道等上皮组织中，损伤后屏障破坏或无法修复可能会引发炎症和耐受性破坏。如丝聚蛋白基因；这种表皮蛋白突变的个体不仅患特应性皮炎的风险增加，而且患哮喘、食物和其他环境过敏的风险也增加。同样，SPINK5（在角质形成细胞中编码丝氨酸蛋白酶抑制剂 LEKTI）具有功能丧失突变的个体会表现出异常的皮肤屏障，导致 Netherton 综合征。在 IBD 患者中，确定了与上皮修复相关的肠道潜在缺陷，例如 PTGER4、ERRFI1 和 HNF4A 风险等位基因，它们可能通过丧失对管腔内容物的耐受性来发挥作用。这些位于上皮缺陷下游的复杂特征表明屏障生物学在自身免疫和炎症性疾病的病理生理学中的重要作用。一旦炎症得到控制并重置自身免疫，维持体内平衡可能需要恢复和保存屏障；因此，上皮生物学可能已经成熟，可以识别促进上皮完整性的新靶点。 除了上皮-免疫相互作用之外，过度活化的基质细胞（例如成纤维细胞）是免疫介导的炎症性疾病的基本特征。纤维化已被确定为 IBD 的并发症，特别是克罗恩病，纤维化可导致狭窄，可能需要手术干预。间充质细胞，尤其是肌成纤维细胞，在促进炎症和纤维化方面发挥致病作用。针对自身免疫性疾病纤维化的疗法，例如通过 ALK5 抑制调节转化生长因子-β (TGFβ) 途径，目前正在进行临床研究。 几种炎症性疾病的发病机制也可能与胞吞作用（吞噬细胞清除凋亡细胞）的缺陷有关，表明该过程可能是一个治疗靶点。胞吞作用对于体内平衡过程中的组织修复、炎症消退和免疫平衡调节非常重要，其缺陷会导致凋亡细胞积聚，随后导致坏死、细胞溶解和引发组织损伤的细胞内成分的产生。cAMP 和DEL1已被证明可以刺激巨噬细胞胞吞作用，数据还表明 DEL1 在炎症环境中促进体内平衡功能。Treg 细胞还可以通过分泌 IL-13 并随后刺激巨噬细胞中 IL-10 的产生来诱导巨噬细胞胞吞作用。 除了凋亡细胞清除的缺陷外，坏死性凋亡（由 TNF 引发的一种非凋亡和促炎性细胞死亡形式）还通过诱导不受控制的炎症反应与疾病慢性化和组织损伤有关。然而，通过抑制 RIPK1 来阻断坏死性凋亡在类风湿性关节炎和银屑病的临床试验中取得了不同程度的成功，这表明坏死性凋亡作为炎症靶点仍需要进一步探索。 最后，神经系统与免疫系统的相互作用参与自身免疫性疾病和神经炎症性疾病。新的证据表明，神经免疫相互作用（即先天性和适应性免疫系统与神经元之间的相互作用）对于有效免疫、组织稳态和组织修复至关重要。这些神经免疫相互作用的一个关键例子是特应性皮炎的瘙痒放大和慢性化，这也可能有助于解释临床环境中 IL-4Rα 和下游信号传导抑制所带来的瘙痒的快速缓解。另一个例子是心理压力和 IBD 症状之间有充分记录的联系，这似乎是由肠神经系统介导的。然而，这些神经免疫相互作用可以促进或抑制免疫力，具体取决于组织微环境和免疫反应介质。例如，在肠道中，源自肠神经元的血管活性肠多肽会刺激 IL-22 的产生，IL-22 会影响上皮细胞等非淋巴细胞，对于维持肠道屏障的稳态至关重要。   结论   我们相信，在治疗自身免疫性和炎症性疾病方面实现长期缓解和治愈的可能性是指日可待的。这一雄心勃勃的目标得到了针对 SLE 等疾病的 CD19 靶向 CAR T 细胞疗法的有希望的新兴临床数据的支持，抗 IL-23 和抗 TNF 疗法等药物的合理组合正在突破 IBD 治疗的疗效上限、以及基于精准的方法的出现，例如针对 COPD 和 2 型炎症患者的抗 IL-4Rα 疗法。 这里提出的序贯免疫治疗框架正在指导我们的药物发现组合。该方法还基于人类生物学因果关系的靶标识别，并通过将模式与机制相匹配的新技术来促进，使我们能够解决以前无法针对的疾病驱动因素。结合特定临床或分子患者亚群的识别以及通过转化生物标志物、临床试验和监管进展建立临床概念证明的途径，序贯免疫疗法有望改变免疫性疾病的治疗方法。 参考文献:/10.1038/s41573-024-00959-8   近期活动推荐   【现场参会】 报名通道；审核制 ▼ 共建Biomedical创新生态圈！ 如何加入BiG会员？