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The development of oncolytic viruses
- 1. The Development of Oncolytic Viruses
- 2. Mechanism of Oncolytic Viruses
- 3. Mechanism of Oncolytic Viruses
- 4. Main Factors to be Considered in the Development of OV
- 5. Oncolytic Virus Families and Characteristics
- 6. Criteria for the selection of oncolytic The viral genome Size of the virus Pathogenicity of the virus Immunogenicity of the virus Penetration of the central nervous system Mechanism of cell entry Stability of the virus Prime–boost strategies
- 7. Oncolytic Virus Combination Therapy
- 8. The effects of immunotherapies on the cancer–immunity cycle
- 9. Immunostimulatory transgenes encoded by oncolytic viruses Combination with cytokines
- 10. Methods of oncolytic virus delivery in tumor immunotherapy
- 11. Biomarkers to assess pharmacodynamic activity Delivery Cytotoxicity biomarkers Tumor microenvironment remodeling biomarkers
- 12. Representative Oncolytic Viruses Herpes Simplex Virus T-VEC HF10 Vaccinia virus JX-594
- 13. Structure of Herpes Simplex Virus-1
- 14. oHSVs of genetic engineering and its clinical application Oncolytic Herpes Simplex Virus
- 15. Modifications Involved in the Genome of T-VEC
- 16. Oncolytic Virus Immunotherapy Herpes Simplex Virus T-VEC approved in the US in October 2015
- 17. The Clinic Use of T-VEC
- 18. Modifications Involved in the Genome of HF-10
- 19. Structure of Herpes Simplex Virus-1
- 20. Modifications Involved in the Genome of Pexa-Vac
- 22. Thank s!
Editor's Notes
- 选择合适的病毒的过程应考虑到肿瘤的免疫背景(免疫遗弃、免疫排斥和炎症)以及不同病毒家族内在自我放大、启动和炎症特性的差异。为了优化OV选择，应考虑病毒基因组、病毒种类、肿瘤取向以及毒力缺失和靶向模式(如转导、转录、microRNA等) 。还应考虑OV在肿瘤中的相对复制适合性和病毒的免疫原性。与参与免疫检查点阻断相结合可能是OV发挥最佳活性所必需的。此外，结合免疫疗法，化疗，放射疗法，靶向疗法，如激酶抑制剂等，应考虑利用OV的溶解和免疫刺激特性。药代动力学和药效学评估应评估联合和序贯给药的OV和治疗伙伴，PRIME-BOOST策略和中和抗体的效果建模。应考虑涉及剂量计划、给药途径和拆卸手术的需要或护理标准的其他因素。最终，临床测试应涉及临床反应以外的结果，包括免疫相关反应标准、生物标志物和预防和管理不良事件的策略。
- 有很多种病毒具有溶瘤潜力，选择一种用于治疗药物开发的病毒需要基于许多因素综合考虑。 病毒基因组 DNA病毒通常更容易进行基因工程，并且使用DNA病毒的临床经验更广泛，尽管由于许多DNA病毒的普遍存在，预先存在的中和抗体比RNA病毒更有可能出现。相比之下，虽然RNA病毒可能更具挑战性，但它们的复制效率更高，从而导致更大的局部扩增。对RNA病毒预先存在的免疫力降低的可能性可以使这些病毒的静脉给药更可行，至少对于有限的治疗过程是如此。 病毒的大小。 较大的病毒可以容纳较大的转基因，但它们不太可能穿透血脑屏障。较小的病毒可能不适合进行基因操作，但它们可能会更有效地穿透肿瘤，并且更有可能穿过血脑屏障。 病毒的致病性。 许多病毒也是病原体并导致人类疾病，这对于毒性较低的人类病原体，如单纯疱疹病毒1型(HSV-1)或腺病毒，特别是当病毒被弱化时是可以接受的。然而，一些病毒的更强的致病性可能会限制它们的临床应用，尽管删除毒力基因可以使这些病毒安全地用于人类给药。此外，一些病毒仍然对口服抗病毒药物敏感。 病毒的免疫原性。 病毒是先天免疫反应和适应性免疫反应的有力刺激物，尽管这种影响的强度可能会有所不同。诱导强烈免疫反应的病毒可能介导强大的抗肿瘤免疫，但它们也可能被免疫系统更快地清除，从而限制了可以系统递送的剂量数量。因此，具有较高免疫原性的病毒可能更适合于瘤内递送，而具有较低免疫原性的病毒。 免疫原性可能持续更长时间，因此可能更适合静脉给药。 中枢神经系统穿透。 使用一种可以穿越血脑屏障的病毒在靶向(例如，原发性脑肿瘤或脑转移)时可能是有益的。然而，如果患者有颅外肿瘤和/或可能存在与病毒感染相关的中枢神经系统毒性，则穿透可能是不可取的。 细胞进入机制。 病毒必须能够进入靶细胞，因此，单个肿瘤细胞上细胞进入受体的谱系可能是病毒嗜性的关键决定因素。 病毒稳定性。 病毒必须是稳定的，以便在各种临床环境中储存、制备和输送，并且必须能够实现高滴度，以确保药理生物分布在整个癌症微环境中。 Prime-Boost策略。 除了使用单个病毒外，还可以利用数素-Boost方法，即最初使用一种或几种剂量的一种病毒，然后使用不同的病毒进行一种增强剂量的管理。Prime-Boost方法的潜在优势包括克服病毒的免疫原性，促进病毒的持久性，以及确保持续的转基因表达，以驱动肿瘤细胞杀伤或增强抗肿瘤免疫力。 兼容性 随着溶瘤病毒被整合到联合免疫治疗策略中，与具有非冗余作用机制的其他制剂的潜在兼容性也可能是一个重要的考虑因素。
- 最优的管理策略是有争议的。虽然瘤内给药在临床上是有效的，但其他递送方法的疗效证据有限。下面详细介绍了每种方法的主要优点和缺点。 瘤内分娩。 瘤内给药仍然是标准的给药途径，并被用于黑色素瘤患者的他利明基因拉赫帕韦克(Talimogene Laherparepvec)的给药。瘤内给药途径的优点包括在临床试验中确定的有效性，增加溶瘤效应(因为病毒剂量未被稀释)，并且由于最佳的细胞杀伤和复制病毒在肿瘤微环境中的定位，可能会增加系统性抗肿瘤免疫反应。瘤内分娩的潜在缺点包括需要通过临床触诊或介入技术获取肿瘤，需要根据肿瘤负担为每个患者量身定做剂量和部位选择，以及需要卫生保健提供者的教育和培训。 静脉给药。 静脉给药避免了对每个肿瘤进行注射定位的挑战，并且能够对所有患者使用单一的给药方案，这具有明显的后勤优势。静脉给药的目的是更有效地将病毒传递到难以到达的肿瘤部位，并且是一种更简单的方法，可以集成到最繁忙的临床实践中。理论上，病毒可以感染正常细胞而不进行复制，而只有被感染的肿瘤细胞才允许病毒复制，然后局部病毒产生将允许肿瘤内扩增。虽然在只需要一种(或几种)治疗的情况下静脉给药可能是合适的，但仍然有缺点，特别是由于预先存在的和诱导的中和抗病毒抗体和其他免疫反应的快速清除，限制了病毒的生物分布，病毒与其他血清蛋白的结合，以及血液中的相当大的稀释效应，限制了病毒有效传递到肿瘤部位。 胸膜内、腹腔内和膀胱内分娩。 这些方法的优点是将病毒定位在更大的隔室中，从而实现更好的肿瘤递送，尽管不如瘤内递送最佳，但当肿瘤分散在这些隔室内时，这些方法可能是有用的。这些方法的缺点包括有限的生物分布和更快的病毒清除。中枢神经系统是一个特殊的位置，因为许多病毒不会穿过血脑屏障，尽管直接传递可能会否定这种担心。虽然导管不会将病毒直接传递到肿瘤部位，但这些部位中的每一个都可以通过留在原位连续访问，虽然导管不会将病毒直接传递到肿瘤部位，并且与肿瘤内或静脉给药相比，感染的几率更高。 细胞载体。 细胞携带者是另一个正在积极探索的策略。在这种方法中，选定的细胞被体外溶瘤病毒感染，然后通常静脉给药进行治疗。然而，这种方法有一些先决条件：选定的细胞必须允许溶瘤性病毒感染；它们必须传输到已建立肿瘤生长的部位；它们必须保护溶瘤性病毒在循环中不被免疫检测；并且它们。 一旦与肿瘤细胞接触，必须有效地释放病毒。最有希望的细胞携带者包括肿瘤干细胞，因为它们可能具有肿瘤细胞可能存在的原生组织的倾向性，以及已经被设计用于运输到肿瘤生长部位的免疫细胞。
- 1、OV的传递 ·病毒基因组定量：定量PCR，定量反转录。 PCR和原位杂交。 ·检测病毒蛋白的表达(如S1、E1A和CDvM)。 ·感染性病毒恢复，通过检测病毒颗粒、病毒DNA或病毒表面标志物进行评估。 ·病毒在组织中分布的成像(如适用的钠-碘转运体)。 ·转基因定量(如果病毒装备了转基因)。 ·中和抗体反应(非肿瘤特异性)。 ·肿瘤微环境中内皮细胞选择性感染引起的血管变化，可导致各种效应，包括血栓形成、选择性损伤肿瘤内皮细胞 2、毒性生物标志物 ·溶解的证据：肿瘤坏死因子，受体相互作用的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(RiPK)和组织学(如坏死)。 ·通过计算机断层扫描、正电子发射断层扫描(PET)和扩散加权磁共振成像进行肿瘤收缩。 ·凋亡和坏死检测，包括Annexin v-Pet。 ·循环肿瘤DNA。 ·经典肿瘤标志物，包括乳酸脱氢酶 3、肿瘤微环境生物标志物 ·通过RNA测序、NanoString或Cibersort测量先天免疫激活。 ·通过流式细胞术或免疫组织化学(IHC)测量免疫募集(肿瘤浸润淋巴细胞、自然杀伤细胞、树突状细胞等)。 ·干扰素γ增加通过rna测序，纳米串或ihc测量。 ·程序性细胞死亡蛋白1配体1(PD-L1)增加，由IHC评估。 ·通过流式细胞术评估功能CD8表型。 ·颗粒酶B表达
- 单纯疱疹病毒（Herpes simplex virus，HSv）呈球形，完整病毒由核心、衣壳、被膜（Tegument）及囊膜组成。核心含双股DNA，缠绕成纤丝卷轴。衣壳呈二十面体对称，由162个壳微粒组成，直径为100nm .衣壳外一层被膜复盖，厚薄不匀，最外层为典型的脂质双层囊膜，上有突起。有囊膜的病毒直径为150～200nm.囊膜表面含gb 、 gC、 gD、 gE、 gG、 gH糖蛋白，与病毒对细胞吸附/穿入（ gB gC gD ge ）、控制病毒从细胞核膜出芽释放（gH）及诱导细胞融合（gb gC gD gH）有关。并有诱生中和抗体（gd 最强）和细胞毒作用（已知的HSV糖蛋白均可）。 HSV基因组为一线性DNA分子，大约有152Kbp，编码约80个基因。由共价连接的长片段（L）和短片段（S）组成。每片段均含有单一序列和反转重复序列。基因组中有72个基因，共编码70多种各异的蛋白质，其中除24种蛋白的特性还不清楚外，有18种编码蛋白组成病毒DNA结合蛋白及各种酶类，参予病毒DNA合成，包装及核苷酸的代谢等。30多种不同蛋白组成病毒结构蛋白（如衣壳蛋白、囊膜蛋白），在保护HSV的DNA，以及HSV的致病作用和诱导机体免疫应答中起重要作用。
- 牛痘病毒（VACV或VV）是一种大型复杂的包膜 病毒，属于痘病毒科。它有一个长约190 kbp的线性双链DNA 基因组，编码大约250个基因。