Oncolytic adenovirus encoding AEG1/CD3 bispecific T-cell engager potentiates antitumor immunity against lung cancer

肺癌仍然是现代医学面临的最严峻挑战之一，尤其是被称为非小细胞肺癌的一种类型，它占据了绝大多数病例。虽然手术、放疗和化疗长期以来一直是标准疗法，但它们往往难以应对那些产生耐药性或隐藏在抑制人体自然防御机制环境中的肿瘤。近年来，免疫疗法作为一种强大的新策略脱颖而出，旨在唤醒患者自身的免疫系统，使其识别并摧毁癌细胞。然而，即使是这些先进的疗法也并非对每个人都有效，肿瘤有时仍能躲避免疫攻击。一个关键障碍是，许多癌细胞会产生特定的蛋白质来帮助其生长和扩散，同时使肿瘤成为免疫细胞难以进入的敌对环境。其中一种被称为 AEG-1 的蛋白质在许多肺癌中含量很高，且与患者预后不良有关。它作为疾病的驱动因子，帮助癌症增殖并产生耐药性。

科学家们还开发了一种被称为双特异性 T 细胞衔接器（bispecific T-cell engager）的药物，它充当着一座桥梁。这种药物的一端抓取癌细胞，另一端抓取 T 细胞（免疫系统的士兵）。通过将两者物理连接，该药物迫使 T 细胞攻击癌症。然而，当这些药物被注入血液时，它们往往分解得太快而无法发挥作用，并且难以渗透进实体瘤深处。为了解决这些问题，研究人员正在探索使用溶瘤腺病毒（oncolytic adenoviruses），这是一种经过改造的病毒，能够自然地寻找并感染癌细胞。一旦进入体内，这些病毒会进行复制并撑破癌细胞，这个过程被称为裂解（lysis）。其构想是将这两种方法结合起来：不仅利用病毒直接杀死癌症，还将其作为肿瘤内部的“工厂”，在需要的地方直接生产这种“搭建桥梁”的药物。

西安国际医学中心医院的一个研究团队采用了这一概念，并通过创造一种新型工程化病毒将其应用于肺癌治疗。他们设计了一种重组溶瘤腺病毒，命名为 OAd-AEG1-BiTE，用以携带制造特定桥梁药物的指令。这种药物旨在靶向肺癌细胞中发现的 AEG-1 蛋白，并将它们与 T 细胞上的标志物 CD3 连接起来。研究人员希望观察这种病毒是否能够感染肺癌细胞，产生桥梁药物，并比病毒或药物单独作用时更有效地招募免疫系统来摧毁肿瘤。

为了测试这一点，团队首先在实验室中构建了这种病毒。他们构建了一个能够产生桥梁蛋白的基因序列，该序列连接了一个识别 AEG-1 的部分和一个识别 CD3 的部分。他们将这一序列插入到一个无害的腺病毒骨架中，该骨架已被剥离了导致健康细胞致病的能力，但保留了感染并杀死癌细胞的能力。他们还创建了一个对照病毒，该病毒外观相同，但携带的是无害的绿色荧光蛋白而非桥梁指令。在用人类细胞培养这些病毒后，他们证实了新病毒可以成功进入肺癌细胞并开始产生桥梁蛋白。测试表明，受感染的细胞正在产生高水平的桥梁蛋白遗传信息及蛋白质本身，而对照组细胞则没有。

随后，研究人员在培养皿中测试了该系统的效果。他们取用人类肺癌细胞，并混合了来自健康捐赠者的人类免疫细胞。他们向其中一些混合物中加入了新病毒，向另一些中加入了对照病毒。通过使用一种能够实时监测细胞健康状况的系统，他们观察到了发生的情况。结果令人瞩目。在存在新病毒的组别中，免疫细胞杀伤癌细胞的效果要高效得多。与存在对照病毒或完全没有病毒的组别相比，癌细胞死亡的速度更快，数量更多。这种效应取决于免疫细胞的数量；当加入更多免疫细胞时，杀伤力显著增强。团队还测量了免疫细胞在这一过程中释放的化学物质。他们发现，接受新病毒处理的组别释放了更高水平的已知能激活并引导免疫攻击的物质，如白细胞介素-2、干扰素-gamma 和肿瘤坏死因子-alpha。这些化学物质是免疫系统正在参与并努力工作的信号。相比之下，另一种化学物质 GM-CSF 的水平没有发生显著变化，这表明该反应对 T 细胞具有高度特异性。

为了观察这种方法在生物体内的效果，研究人员使用了小鼠模型。他们在小鼠皮下注射人类肺癌细胞以建立小型肿瘤。一旦肿瘤建立完成，他们将小鼠分为几组。一组直接向肿瘤内注射新病毒，随后向其血液中注射人类免疫细胞。另一组接收对照病毒和免疫细胞，第三组则接收生理盐水。在研究过程中，研究人员测量了肿瘤的大小和小鼠的体重。接受新病毒治疗的小鼠显示出明显的肿瘤生长减少。它们的肿瘤保持在显著较小的规模，而对照组的肿瘤则持续稳步增长。重要的是，这些小鼠没有体重减轻或表现出疾病迹象，表明该治疗对动物没有毒性。当研究人员在研究结束时检查肿瘤时，他们发现制造桥梁蛋白的遗传指令在受治疗小鼠的肿瘤中仍然存在且活跃，证实了病毒已成功递送其载荷并在肿瘤内部持续生产药物。

研究表明，这种结合方法为克服当前免疫疗法的局限性提供了一种充满前景的方式。通过利用病毒将桥梁药物直接递送到肿瘤内部，该疗法实现了药物在所需部位的高浓度分布，避免了通过血液循环给药时发生的快速降解。这种方法有效地将肿瘤转变为剧烈的免疫活动场所，从内部招募人体自身的防御力量来攻击癌症。尽管研究人员指出，他们的研究仅限于单一类型的肺癌细胞系和特定的小鼠模型，但研究结果为进一步调查提供了坚实的基础。这项工作证明，通过工程化病毒来产生靶向免疫桥梁，可以显著增强免疫系统对抗肺癌的能力，为目前选择有限的患者开辟了一条更有效的治疗新路径。