综述背景
溶瘤细小病毒作为一种有潜力的抗癌疗法，因其安全性高、天然的肿瘤趋向性和抑制肿瘤活性而备受关注。病毒感染肿瘤细胞后可触发免疫原性细胞死亡，激活免疫系统攻击肿瘤。然而，近期临床试验中其疗效与临床前研究相比相对有限，因此需要进一步改进以提高抗癌效果。多种策略被用于提升溶瘤细小病毒的抗癌活性，包括开发第二代细小病毒、与其他疗法合理组合等，同时深入理解病毒生命周期相关的细胞因素对于确定生物标志物、实现个性化治疗也具有重要意义。
论文标题：A Roadmap for the Success of Oncolytic Parvovirus-Based Anticancer Therapies
论文链接：https://doi.org/10.1146/annurev-virology-012220-023606
知识点
知识点1：从发现到临床试验的溶瘤啮齿动物细小病毒
早期发现阶段：1960年发现溶瘤细小病毒H-1（H-1 PV），1967年发现其不具有致癌性但对人类癌细胞有天然趋向性，1968年首次证明其具有抑制肿瘤作用。
后续发展阶段：1989年发现系统性H-1 PV 治疗可诱导裸鼠肿瘤消退，1990年发现NS1是致癌毒性的主要效应物，2009年发现H-1 PV 与吉西他滨联合对胰腺导管腺癌（PDAC）有协同作用，2010年证明H-1 PV 治疗可诱导人类和大鼠神经胶质瘤消退，2012年启动了野生型H-1 PV 治疗胶质母细胞瘤的I/IIa期临床试验，2013年证明H-1 PV 与丙戊酸（VPA）联合在宫颈癌和PDAC中有协同作用，2017年证明H-1 PV 在胶质母细胞瘤临床试验中安全并能诱导肿瘤微环境（TME）的免疫转化，同年启动了野生型H-1 PV 治疗PDAC的I/IIa期临床试验，2019年完成H-1 PV 治疗PDAC的临床试验（结果未发表）。
知识点2：细小病毒感染通过树突状细胞（DC）/T细胞轴触发下游免疫反应
病毒感染与细胞变化：细小病毒（ PV ）感染癌细胞后，激活多种细胞应激反应，如细胞骨架应激、DNA损伤反应，导致活性氧（ROS）和活性氮（RNS）积累，最终使细胞裂解，释放子代病毒颗粒。非结构蛋白1（NS1）在病毒复制和激活细胞应激中起主要作用。
免疫相关分子释放与免疫细胞激活：细胞裂解伴随着损伤相关分子模式（DAMPs，如热休克蛋白和高迁移率族蛋白B1）、病原体相关分子模式（PAMPs，如病毒DNA、蛋白质和衣壳）、肿瘤相关抗原（TAAs）和促炎细胞因子（如I型干扰素）的释放，这些因素共同促进DC和自然杀伤（NK）细胞的成熟和激活。
免疫细胞杀伤癌细胞：成熟的DC通过主要组织相容性复合体（MHC）交叉呈递抗原给CD4+和CD8+T细胞，诱导其扩增和激活，最终导致T细胞和NK细胞通过释放穿孔素、颗粒酶以及分泌细胞因子（如干扰素-γ和白细胞介素-2）介导癌细胞的细胞裂解。
知识点3：基于细小病毒的研究在不同癌症模型中的当前进展
癌症类型广泛：细小病毒（ PV ）已在多种癌症模型中进行了测试，包括胶质母细胞瘤、胰腺癌、乳腺癌、胃癌、肝癌、骨肉瘤、宫颈癌、伯基特淋巴瘤、肺癌、髓母细胞瘤、神经母细胞瘤、黑色素瘤、结肠癌、大B细胞淋巴瘤、T细胞急性淋巴细胞白血病、皮肤T细胞淋巴瘤等，表明 PV s具有广泛的肿瘤趋向性，可靶向不同来源的癌细胞。
临床研究阶段不同：在这些癌症模型中，部分已进入临床I/IIa期或IIb/III期试验，部分仅在细胞培养模型中进行了研究，显示出不同癌症类型中 PV 研究的进展程度差异。
知识点4：提高溶瘤细小病毒治疗潜力的策略
联合疗法（a）：细小病毒（ PV ）治疗可与多种抗癌疗法联合使用，如放疗、化疗、免疫检查点阻断、干扰素-γ、抗血管生成药物、组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制剂、BH3模拟物等，不同类别的抗癌药物与 PV s联合可实现相加甚至协同的抗癌效果。
第二代 PV s（b）：第二代溶瘤 PV s的开发提供了具有更强溶瘤和免疫刺激特性的病毒组合，如通过基因修饰病毒衣壳、构建嵌合载体、插入调控元件、选择适应性突变体和构建武装重组 PV 载体等策略，这些改进后的病毒在临床研究中的效果仍有待评估。
理解病毒生命周期（c）：深入理解 PV 病毒生命周期以及识别影响其感染的因素（正负调节因子），有助于设计第二代 PV s和指导合理的联合疗法，同时这些因素可能作为生物标志物，用于预测 PV 在特定肿瘤中的治疗效果，从而提高临床治疗结果。
总结
1.溶瘤细小病毒的基本特性
病毒结构与分类：细小病毒科包含多种病毒，其中啮齿动物细小病毒如H-1 PV 、小鼠细小病毒（MVM）等属于原细小病毒属，其病毒颗粒为小型无包膜二十面体，内含单链DNA分子。病毒基因组包含两个启动子，分别控制非结构（NS）和病毒衣壳蛋白（VP）基因的表达。
肿瘤选择性机制：溶瘤细小病毒的肿瘤选择性并非基于病毒进入水平（其受体特征尚不完全明确，但与唾液酸依赖的细胞结合有关），而是依赖于癌细胞中改变的细胞信号和/或缺陷的凋亡途径。例如，MVM的P4启动子激活依赖于E2F家族转录因子，而癌细胞中这些转录因子常过度表达；PV 基因组复制需要细胞周期蛋白A/细胞周期蛋白依赖性激酶2（CDK2）复合物，其在癌细胞中也常失调；此外，癌细胞中上调的蛋白激酶C家族可磷酸化病毒NS1蛋白，促进病毒复制，且癌细胞通常缺乏强大的先天抗病毒免疫反应，对I型干扰素不敏感，为 PV 复制提供了有利环境。
病毒感染与细胞死亡机制：病毒进入细胞后，会诱导细胞周期阻滞，如MVM、LuIII和H-1 PV 感染会导致宿主细胞周期阻滞，这一过程中NS1发挥重要作用，它可诱导单链DNA断裂，导致宿主DNA复制停止和细胞周期阻滞，同时细胞周期阻滞相关的DNA损伤反应蛋白会被招募到病毒复制位点。溶瘤细胞死亡可通过多种机制发生，包括凋亡、坏死或组织蛋白酶介导的溶酶体细胞死亡等，具体取决于癌细胞类型，且病毒感染还会诱导氧化应激，导致细胞死亡，而细胞对抗氧化应激的能力可能影响病毒诱导的细胞死亡途径。
免疫原性细胞死亡与免疫激活：溶瘤细小病毒诱导的细胞死亡具有免疫原性，可释放DAMPs、PAMPs和TAAs，激活DC，进而引发一系列免疫反应，包括释放促炎细胞因子、激活T细胞和NK细胞，最终导致免疫细胞介导的癌细胞杀伤，这一过程在免疫健全动物模型中对肿瘤清除更为有效，突显了免疫系统在溶瘤细小病毒抗癌活性中的重要作用。
2.第二代细小病毒的研发策略及进展
衣壳修饰：通过基因工程改造病毒衣壳结构，如突变H-1 PV 衣壳上的唾液酸识别基序并插入RGD-4C肽，可改变病毒趋向性，但需注意工程改造可能影响病毒其他功能。此外，利用病毒衣壳结构信息进行靶向工程，如通过同源研究修改衣壳、进行衣壳重排或采用定向进化筛选突变体等方法，也被用于改变病毒的趋向性和功能，但这些方法仍处于早期研究阶段，尚未进入临床应用。
构建嵌合体：将细小病毒基因组与其他病毒基因组融合生成嵌合体，如将H-1 PV 基因组插入复制缺陷型腺病毒5基因组中，腺病毒可作为载体将H-1 PV 基因组带入癌细胞，随后H-1 PV 基因组自主复制并产生子代病毒进行二次感染，这种方法可增强病毒对癌细胞的感染能力，并可通过修饰腺病毒衣壳和插入治疗性转基因进一步强化抗癌活性，但目前也处于研究阶段，未广泛应用于临床。
适应性突变体：细小病毒在复制过程中会产生突变体，如H-1 PV 突变体H-1dr在特定细胞系中表现出增强的适应性，但在其他细胞系中感染能力改变；通过连续传代在半允许性人胶质母细胞瘤细胞系中产生的H-1 PV 突变体，在胶质瘤细胞中具有更强的复制和溶瘤活性；对MVMp的NS1C末端磷酸化位点进行定点诱变产生的突变体，显示出不同的抗癌活性。这些突变体的发现为研究病毒功能和开发更有效的病毒株提供了线索，但它们在临床应用中的潜力仍需进一步探索。
武装复制型溶瘤原细小病毒：通过在病毒基因组中插入免疫刺激因子或短发夹RNA表达盒来增强抗癌功效，但细小病毒包装容量有限，只能插入较小的外源序列。例如，将CpG基序插入H-1 PV 可增加炎症和免疫浸润，激活巨噬细胞对病毒基因组的识别；插入靶向CDK9基因的短发夹RNA可增强H-1 PV 在前列腺癌和胰腺癌中的溶瘤和抑制肿瘤特性。
复制缺陷型载体：构建武装重组细小病毒（rec PV s），通过用编码免疫刺激细胞因子、趋化因子或促凋亡蛋白的治疗性转基因替代部分VP衣壳区域，显示出有前景的抗癌活性，但载体生产的限制阻碍了其临床发展。此外，将部分 PV 基因组插入腺病毒和腺相关病毒（AAV）骨架中也被尝试，如将 PV B19的NS1基因插入重组Ad5/Ad11p载体可诱导白血病巨核细胞凋亡，将H-1 PV 基因表达盒插入AAV2骨架可增强对肿瘤细胞的毒性，但这些方法在免疫原性评估、病毒生产优化等方面仍面临挑战。
3.细小病毒的临床前评估
广泛的抗癌活性：野生型溶瘤啮齿动物细小病毒（如H-1 PV 和MVM）在多种癌症类型的细胞培养和动物模型中展现出溶瘤和抑制肿瘤活性，包括黑色素瘤、肝癌、乳腺癌、肺癌、肉瘤、胃癌、PDAC、胶质母细胞瘤、神经母细胞瘤、宫颈癌、伯基特淋巴瘤等，且与其他抗癌治疗（如免疫疗法、放疗、化疗、HDAC抑制剂、BH3模拟物、干扰素-γ等）联合使用时，可增强抗癌活性，部分组合具有协同作用，其中在胶质瘤和PDAC模型中的临床前研究进展较为突出。
胶质瘤模型中的研究：在胶质瘤模型中，大鼠和人源性胶质瘤细胞系对H-1 PV 感染高度敏感，病毒可有效复制并诱导细胞杀伤，同时改变肿瘤形态和大小，延长动物生存期，且免疫细胞（特别是CD8+T细胞）在病毒抗癌活性中发挥重要作用。辐射可增强H-1 PV 在胶质瘤中的疗效，MVMp也可诱导胶质瘤细胞凋亡并激活免疫反应，LuIII在胶质瘤细胞中表现出较强的溶瘤毒性。此外，通过鼻内给药可将H-1 PV 快速递送至中枢神经系统，对大鼠胶质瘤模型有效，但该给药途径在人类中的可行性仍需进一步研究。
PDAC模型中的研究：在PDAC模型中，H-1 PV 单独或与吉西他滨联合使用可延缓肿瘤生长、延长动物生存期，且联合治疗效果更显著，同时H-1 PV 感染可诱导PDAC细胞释放免疫原性DAMPHMGB1，但溶瘤机制较为复杂，涉及坏死和凋亡的组合，且依赖于细胞系。此外，H-1 PV 与VPA联合使用可完全根除裸鼠皮下AsPC-1肿瘤，与重组干扰素-γ联合使用可更有效地控制原发性和转移性PDAC肿瘤生长，且H-1 PV 治疗后的免疫细胞具有抗肿瘤免疫记忆，可在转移模型中抑制肿瘤生长。
4.细小病毒的临床评估结果汇总
H-1 PV 在胶质母细胞瘤治疗中的临床试验：2015年完成的ParvOryx01试验表明，H-1 PV 在复发性胶质母细胞瘤治疗中安全且耐受性良好，可诱导免疫转化，包括特异性T细胞反应，与历史对照相比，改善了无进展生存期和中位总生存期，但未能根除肿瘤，可能与肿瘤异质性、病毒耐药性、剂量不足、扩散受限、胶质瘤微环境的免疫抑制性以及抗病毒中和抗体的产生等因素有关。此外，有证据表明H-1 PV 与贝伐单抗和PD-1检查点阻断联合使用在同情用药基础上可提高临床疗效。
H-1 PV 在PDAC治疗中的临床试验：ParvOryx02试验使用野生型H-1 PV 治疗不可切除的转移性PDAC，旨在评估病毒的免疫原性潜力，包括评估肿瘤浸润细胞和细胞因子、趋化因子对病毒治疗的反应，该试验于2019年完成，结果尚未公布。
展望
细小病毒在兽医肿瘤学中的应用潜力
相似的抗癌机制：在人类医学中，溶瘤细小病毒如H-1 PV 通过多种机制发挥抗癌作用，包括诱导免疫原性细胞死亡、激活免疫系统等。这些机制在兽医肿瘤学中也可能具有相似的应用价值。例如，在宠物犬猫的肿瘤治疗中，病毒感染肿瘤细胞后释放的DAMPs、PAMPs和TAAs可能同样能够激活机体的免疫反应，吸引免疫细胞如DC、T细胞和NK细胞向肿瘤部位浸润，从而对肿瘤细胞进行杀伤。这为开发新型兽医抗癌疗法提供了理论基础。
潜在的肿瘤类型适用性：研究中发现细小病毒对多种人类肿瘤具有抑制活性，如黑色素瘤、肝癌、乳腺癌等。在兽医临床中常见的肿瘤类型，如犬的淋巴瘤、骨肉瘤，猫的乳腺癌等，也可能对溶瘤细小病毒治疗产生反应。例如，犬的淋巴瘤细胞可能存在与人类癌细胞相似的细胞信号通路异常或凋亡途径缺陷，使其成为溶瘤细小病毒的潜在治疗靶点。然而，需要进一步研究来确定不同动物肿瘤类型对细小病毒的敏感性和特异性。
