Delta-24-RGD,一种溶瘤腺病毒,在AT/RT和CNS-PNET模型中提高生存率并促进促炎性免疫景观重塑

Delta-24-RGD, an Oncolytic Adenovirus, Increases Survival and Promotes Proinflammatory Immune Landscape Remodeling in Models of AT/RT and CNS-PNET

作者信息Marc Garcia-Moure, Marisol Gonzalez-Huarriz, Sara Labiano, Elizabeth Guruceaga, Eva Bandres, Marta Zalacain, Lucia Marrodan, Carlos de Andrea, Maria Villalba, Naiara Martinez-Velez, Virginia Laspidea, Montse Puigdelloses, Jaime Gallego Perez-Larraya, Ignacio Iñigo-Marco, Renata Stripecke, Jennifer A Chan, Eric H Raabe, Marcel Kool, Candelaria Gomez-Manzano, Juan Fueyo, Ana Patiño-García, Marta M Alonso
PMID33376098
发布时间2021-03-15
DOI10.1158/1078-0432.CCR-20-3313

实验完整度

研究包含体外细胞实验(感染、复制、细胞毒性、DAMP释放)、多种原位小鼠模型(早期、已建立、弥散性)以及人源化免疫活性模型,并进行了功能验证和机制验证(免疫细胞浸润分析),证据层级多样。

主要模型

AT/RT细胞系(BT-12、CHLA-06、CHLA-266) PNET细胞系(PFSK-1) 同位移植小鼠模型(纹状体、小脑、脑室) 人源化小鼠模型(hCD34+-NSG-SGM3)

重点核对

病毒受体(CAR、整合素αvβ3/αvβ5)在肿瘤细胞中的表达水平 E2F1转录活性(肿瘤细胞复制许可性) 病毒剂量(10^7或10^8 PFU/只,单次瘤内注射) 治疗时间点(肿瘤建立早期或30天后已建立) 免疫细胞浸润(CD8+ T细胞、CD68+巨噬细胞、Iba-1+小胶质细胞)

摘要

目的:非典型畸胎样/横纹肌样瘤(AT/RT)和原始神经外胚层肿瘤(CNS-PNET)是儿童脑肿瘤,生存率低且具有终身的负面副作用。本文旨在表征选择性在肿瘤细胞中复制并杀死肿瘤细胞的溶瘤腺病毒Delta-24-RGD的疗效和安全性。实验设计:在患者表达数据集中评估Delta-24-RGD感染和复制的决定因素。在体外,在一组CNS-PNET和AT/RT细胞系中评估病毒复制和细胞毒性。在体内,在不同原位小鼠模型中确定疗效,包括早期和已建立的肿瘤模型、弥散性AT/RT病变模型和免疫活性人源化小鼠模型(hCD34+-NSG-SGM3)。结果:Delta-24-RGD在所有测试的细胞系中有效感染和复制。此外,该病毒诱导剂量依赖性细胞毒性(IC50低于1 PFU/细胞)并释放免疫原性标志物。在体内,单次瘤内注射Delta-24-RGD(10^7或10^8 PFU)显著提高生存率,并在AT/RT和PNET模型中导致长期生存。Delta-24-RGD阻碍了AT/RT的扩散并提高了生存率,导致70%的长期存活者。值得注意的是,对已建立的肿瘤团块(植入后30天)进行病毒给药显示出治疗益处。在人源化免疫活性模型中,Delta-24-RGD显著延长了携带AT/RT或PNET的小鼠的生存期(范围从11到27天),并且未显示出与炎症相关的毒性。对Delta-24-RGD处理的肿瘤进行免疫表型分析显示CD8+ T细胞浸润增加。结论:Delta-24-RGD是AT/RT和CNS-PNET的可行治疗选择。这项工作构成了潜在转化为临床的基础。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
评估溶瘤腺病毒Delta-24-RGD在AT/RT和CNS-PNET模型中的疗效和安全性,探讨其作为治疗选择的潜力。
核心机制
Delta-24-RGD选择性在肿瘤细胞中复制并诱导免疫原性细胞死亡,释放DAMPs(Hsp90α、HMGB1),并重塑肿瘤免疫微环境,促进CD8+ T细胞浸润和微胶质细胞活化。
主要证据
体外实验中病毒高效感染和复制并诱导细胞毒性;体内多种小鼠模型中单次注射病毒显著延长生存期,包括已建立和弥散性肿瘤模型;人源化模型中观察到CD8+ T细胞浸润增加。
研究意义
作者提出Delta-24-RGD是AT/RT和CNS-PNET的可行治疗选择,为未来临床试验提供基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

病毒感染性和受体表达评估

评估AT/RT和PNET细胞对Delta-24-RGD感染的允许性

通过生物信息学分析患者数据集中病毒受体(ITGAV、ITGB3、ITGB5、CXADR)的表达,并在细胞系中用流式细胞术检测受体表达;用携带GFP的Delta-24-RGD感染细胞,通过荧光显微镜和流式细胞术测定感染效率。

2

病毒复制能力验证

验证Delta-24-RGD在肿瘤细胞中的复制能力

通过E2F1启动子活性测定验证复制许可性;感染后检测病毒蛋白E1A和fiber表达,并在72小时测定病毒滴度。

3

体外细胞毒性评估

评估Delta-24-RGD对肿瘤细胞的杀伤效果

用不同MOI感染细胞,在不同时间点用MTS或台盼蓝染色测定细胞活力。

4

免疫原性细胞死亡标志物检测

评估Delta-24-RGD是否诱导免疫原性细胞死亡

感染后72小时检测培养上清中DAMPs(Hsp90α、HMGB1、ATP)浓度;感染后4小时检测细胞表面CRT转位。

5

原位小鼠模型生存期研究

评估Delta-24-RGD在体内对肿瘤的治疗效果

在多种原位小鼠模型(纹状体、小脑、脑室)中接种肿瘤细胞,并进行单次瘤内注射Delta-24-RGD或PBS,监测生存期。

6

人源化免疫活性模型评估

在免疫活性环境中评估Delta-24-RGD的疗效和免疫反应

在hCD34+-NSG-SGM3人源化小鼠中建立肿瘤模型,单次注射病毒,监测生存期、体重变化,并通过多光谱免疫荧光分析肿瘤免疫微环境。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
FACSCantoII流式细胞仪BD Biosciences--
FlowJo V10软件BD Biosciences--
Fugene 6转染试剂PromegaE2691
pRL-CMV质粒PromegaE2261
双荧光素酶报告基因检测系统PromegaE1910
蛋白质测定染料试剂Bio-Rad Laboratories--
CellTiter 96 Aqueous One Solution细胞增殖检测试剂盒PromegaG3581
Hsp90α ELISA试剂盒Enzo Life Sciences Inc.ADI-EKS-895
HMGB1 ELISA试剂盒IBL InternationalST51011
ENLITEN ATP检测系统PromegaFF2000
4%无甲醇甲醛Thermo Fisher Scientific28906
抗六邻体抗体Merck MilliporeAB1056
抗E1A抗体Santa Cruzsc-430
抗CD3抗体Thermo FisherRM9107
抗Iba-1抗体Wako019-19741
抗GFP抗体Abcamab6556
Vectastain ABC试剂盒Vector Laboratories Inc.--
Opal荧光染料Akoya Biosciences--
Vectra-Polaris自动定量病理成像系统Akoya Biosciences--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
病毒感染性测定
细胞系(BT-12、CHLA-06、CHLA-266、PFSK-1),MOI(0.1-100 PFU/cell),感染时间(48小时)
阅读提示:Materials and Methods: Infectivity assays; Figure 1D
病毒复制验证
细胞系,MOI(10 PFU/cell),时间点(16和72小时)
阅读提示:Materials and Methods: Viral replication assays; Figure 2C
细胞毒性测定
细胞系,MOI(0.1-50 PFU/cell),时间点(3和5天)
阅读提示:Materials and Methods: Cell viability assays; Figure 2D
体内生存实验
动物品系(裸鼠、Balb/c-Rag2-/-Il2rg-/-、hCD34+-NSG-SGM3),细胞接种数量(PFSK-1: 1e5,CHLA-06: 2e6,CHLA-266: 2e6,BT-12: 1e6),接种部位(纹状体、小脑、脑室),治疗剂量(10^7或10^8 PFU),治疗时间(接种后7-29天)
阅读提示:Materials and Methods: Animal procedures and in vivo tumor models; Figures 3-5
免疫微环境分析
抗体(CD3、CD8、CD20、CD68、CD11b、Iba-1),成像系统(Vectra-Polaris)
阅读提示:Materials and Methods: Multiplexed immunofluorescence; Figure 5C-5E