通过循环肿瘤细胞靶向输送溶瘤病毒来实现转移性肿瘤的治疗的替代性血小板输注方法

《Cell Biomaterials》：Adoptive platelet transfer for metastasis treatment via circulating tumor cells targeted conveyance of oncolytic virus

激活血小板携带溶瘤病毒靶向循环肿瘤细胞抑制转移，动物实验显示显著疗效，血小板耗竭增强治疗效果，提供新型自适应细胞疗法平台。

　　

青武|赵杰|李寅芳|张博文|郑汉奇|王飞凡|张瑞哲|任恩|冯慧恒|黄汉伟|刘福南|顾振|李洪军

中国浙江省杭州市浙江大学药学院先进药物递送与释放系统国家重点实验室及梁祝实验室，310058

摘要

过继细胞疗法（ACT），以嵌合抗原受体（CAR）-T细胞在治疗血液系统恶性肿瘤方面的成功为例，通过精确清除癌细胞彻底改变了肿瘤学领域。本文报道了一种替代性的ACT范式：移植预先感染溶瘤病毒（OVs）的血小板用于转移瘤治疗。血小板除了在止血中的作用外，还具备通过CD62p/CD44和Clec-2/podoplanin途径选择性识别并结合循环肿瘤细胞（CTCs）的能力，从而形成血小板-肿瘤细胞聚集体并诱导血小板活化。一旦活化，血小板可以通过多种机制将OVs传递给CTCs，包括血小板微粒、通过细胞内成分交换进行细胞间转运或直接释放病毒，从而促进肿瘤细胞感染和裂解，抑制转移。该策略在黑色素瘤、乳腺癌和结肠癌的临床前小鼠模型中表现出显著的抗转移效果。此外，我们还证明了在移植血小板之前短期消耗血小板可以增强治疗效果。

引言

过继细胞疗法（ACT）是一种新兴的治疗范式，涉及从患者体内采集免疫细胞，通过体外修饰对这些细胞进行工程改造，然后重新输回体内以精确清除病理细胞群体。^1,2,3,4,5 最近的ACT进展极大地改变了癌症治疗格局，⁶特别是嵌合抗原受体（CAR）-T细胞、^7,8,9,10肿瘤浸润淋巴细胞、¹¹ CAR-自然杀伤细胞¹²和CAR-巨噬细胞^13,14,15,16的应用。ACT的关键特性在于它能够在复杂的生理环境中识别特定细胞，从而引发一系列反应最终实现这些细胞的选择性清除。传统的ACT平台依赖于CAR介导的识别、激活和细胞毒性机制来实现精准治疗。¹⁷ 除了基因工程效应细胞外，利用自体细胞谱系与肿瘤细胞在生理条件下的自然相互作用为开发简化且成本效益高的ACT平台提供了有希望的途径。在这方面，血小板由于其独特的识别和激活特性^{18,19,20,21,22,23,24}，可能为精确清除恶性细胞同时保护其他细胞提供有力机会。

在这里，我们证明了过继血小板可以作为溶瘤病毒（OVs）的载体，这些病毒被设计用于选择性清除肿瘤细胞，从而实现OVs向循环肿瘤细胞（CTCs）的靶向传递，用于转移瘤治疗（图1A）。这种策略结合了血小板对CTCs的自然亲和力和OVs的选择性细胞毒性，实现了与其他ACT类似的对肿瘤细胞的精确抑制。OVs通过柯萨奇病毒和腺病毒受体（CADRs）以及整合素在几小时的共培养后被高效装载到血小板中，且不会影响血小板的功能完整性。给药后，携带OVs的过继血小板迅速粘附于CTCs，并通过血小板微粒、细胞内成分交换和直接病毒释放将OVs传递给肿瘤细胞。在小鼠转移瘤模型（特别是黑色素瘤、乳腺癌和结肠癌）中，过继血小板疗法抑制了转移进程并延长了小鼠的生存期。此外，鉴于内源性血小板与CTCs的竞争性结合，我们在不影响小鼠健康的情况下体内消耗了内源性血小板，随后重新输注了感染OVs的血小板。类似于CAR-T疗法中淋巴细胞耗竭的促进作用，血小板耗竭提高了过继血小板对肿瘤细胞的靶向效率，进一步增强了治疗效果。

血小板在ACT中的潜力

ACT的核心特点在于其能够在复杂的生理环境中识别目标细胞，并随后引发特定生理过程以清除这些细胞。首先，我们评估了血小板在ACT中的转化潜力。荧光显微镜图像显示，血小板在共培养后能够有效粘附于肿瘤细胞（图1B）。肿瘤细胞与血小板之间的直接紧密相互作用...

讨论

ACT的标志是其能够靶向清除恶性细胞。尽管血小板具有天然的肿瘤靶向特性，但其对肿瘤细胞的有限细胞毒性限制了其治疗潜力。虽然之前的策略通过装载化疗药物³⁴、免疫检查点抑制剂³⁵和细胞毒性蛋白³⁶增强了血小板的功能，但这些辅助剂的相对非特异性机制限制了其实现...

材料

Ad5（产品名称：BioTTT001）由北京Bio-Targeting Therapeutics Technology（中国北京）提供。Ad5-EGFP由Future Biotechnology（中国苏州）提供。C57BL/6J小鼠和BALB/c小鼠购自Charles River（中国）。CFSE（C34554）和CTDR（C34565）购自Thermo Fisher。用于小鼠血小板耗竭的抗体（R300）购自Emfret Analytics。用于病毒标记的Cy5-NHS和FITC-NHS由Aladdin提供。PCR试剂盒（AG1701）...

联系人

如需更多信息或资源请求，请联系联系人李洪军（[e-mail]）。

材料可用性

本研究未生成新的独特试剂。

数据和代码的可用性

我们声明，支持本研究所有发现的数据均包含在正文或补充信息中。此外，原始数据可在Science Data Bank上公开获取，网址为https://www.scidb.cn/s/2UVZ7v。

致谢

本工作得到了国家自然科学基金（52233013和T2422023）、浙江“先锋”和“领头雁”研发计划（2024C03168和2024C03083）以及浙江大学创业包的支持。我们感谢浙江大学梁祝实验室的核心设施提供的技术支持。

作者贡献

Q.W.、C.Z.和Y.L.对本工作做出了同等贡献。Z.G.、H.L.和Q.W.设计了项目。Q.W.、C.Z.、Y.L.、F.W.、B.Z.、H.Z.、R.Z.、E.R.、H.F.和H.H.进行了实验。Q.W.、C.Z.、F.W.、H.Z.、R.Z.、E.R.和H.H.分析了数据。Q.W.、H.L.和Z.G.撰写了论文。所有作者均批准了最终版本的手稿提交。

利益声明

Z.G.是ZCapsule Inc.和μZen Pharma Co., Ltd.的联合创始人。Z.G.、H.L.和Q.W.已申请与本工作相关的专利。