高级别恶性胶质瘤是成人最常见也是最致命的中枢神经系统肿瘤。尽管我们已有积极的治疗方案包括神经外科切除手术、放疗和化疗等，但新诊断的胶质母细胞瘤患者的中位生存期仍然只有14至21个月[1,2]。肿瘤组织中的耐药干细胞会导致肿瘤复发和不良预后[3]，肿瘤复发后患者的中位生存期通常只有为9至11个月[4,5]，因此急需一种既可以靶向肿瘤主体细胞以及肿瘤干细胞又不伤害周围神经细胞的治疗方法[6]。
溶瘤病毒疗法通过对病毒进行基因改造制成特殊的溶瘤病毒，利用靶细胞中抑癌基因的失活或缺陷从而选择性地感染肿瘤细胞，在胞内大量复制并最终摧毁肿瘤细胞，同时它还能激发免疫反应，吸引更多免疫细胞来继续杀死残余癌细胞[7]。临床上也证明它比较安全耐受[8,9]，是一种很有前景的肿瘤治疗方法。但是，溶瘤病毒的扩散能力、穿越主体肿瘤能力以及穿透血脑屏障能力都非常有限，这些因素限制了使用溶瘤病毒治疗胶质瘤的临床效果。
图一、溶瘤病毒治疗肿瘤图示
神经干细胞（Neural Stem Cells,NSCs）是起源于发育中和成年中枢神经系统的多能祖细胞[10]。临床前实验表明NSC可以穿过血脑屏障，抵达肿瘤区域，包围肿瘤边界，并在脑内迁移以靶向胶质瘤细胞[11]。神经干细胞在肿瘤内自由迁移和扩散的特性可被用于穿透血脑屏障输送治疗分子，以靶向胶质瘤细胞。但是此前从未有使用神经干细胞（NSCs）在胶质瘤患者中输送溶瘤腺病毒的试验。
在以前的工作中，研究人员设计了一种溶瘤腺病毒，CRAd-S-pk7，并对病毒进行改造[12]，这些改造增强了病毒复制以及对胶质瘤细胞的靶向性，提高了小鼠的抗肿瘤活性和生存率[13]。通过把神经干细胞的肿瘤倾向性与CRAd-S-pk7靶向胶质瘤干细胞的能力相结合，发现经使用由NSC提供的工程化溶瘤病毒的NSC-CRAd-S-pk7治疗的小鼠，与单独使用溶瘤病毒治疗的小鼠相比，其中位生存期延长了50%。此外，神经干细胞能够在整个大脑中迁移，并将CRAd-S-pk7的治疗有效载荷传递给胶质瘤细胞。这一发现为在高级别恶性胶质瘤患者中使用神经干细胞运送工程化溶瘤腺病毒提供了理论依据。
今年8月，美国西北医学神经外科主席、西北大学范伯格医学院神经外科教授Maciej Lesniak博士领导的临床小组在《柳叶刀肿瘤学》杂志上发表论文，详细阐述了使用神经干细胞递送溶瘤腺病毒用于治疗新诊断的恶性胶质瘤的首个人体1期剂量递增临床试验过程，确定了NSC-CRAd-S-pk7在新诊断的高级别胶质瘤患者中的安全性和活性。
研究方法
这是首个人体开放标记的剂量递增临床试验，递增的是NSC-CRAd-S-pk7剂量。使用3+3的设计模式。病人都是已确认的三级或四级胶质瘤患者(18岁以上，KPS评分70以上)，经过神经外科手术后，由外科医生在切除腔壁的十个部位注射100ul的NSC-CRAd-S-pk7。
剂量递增组包括以下三个队列：
队列一：n=3，5.00 × 107 NSCs +6.25 × 1010病毒载量
队列二：n=3，1.00 × 108 NSCs +1.25 × 1011病毒载量
队列三：n=6，1.50 × 108 NSCs +1.875 × 1011病毒载量
注射10-14天后，开始替莫唑胺化疗和放疗。
终点评估
主要终点：安全性以及毒性，为将来的临床二期找出NSC-CRAd-S-pk7最大耐受量。
次级终点：根据iRNAO标准，确定客观肿瘤反应、无进展生存期、总生存期以及治疗期间患者的生活治疗。
探索性终点：评估细胞因子以及血液免疫反应，决定总体生存率是否和免疫反应程度相关。
研究结果
2017年4月24日至2019年11月13日，研究小组招募了12名新诊断的恶性胶质瘤患者，随即纳入安全性分析。组织病理学检查发现12例中11例（92%）有11例（92%）胶质母细胞瘤患者，1例（8%）属于间变性星形细胞瘤患者。中位随访时间为18个月（IQR 14-22）。1例患者接受1.50×108个NSC细胞， 由于无意中将NSC-CRAd-S-pk7注射到侧脑室，携带1.875×1011病毒颗粒的NSC发展为病毒性脑膜炎（3级）。建议将负载1.875×1011个病毒颗粒的1.50×108神经干细胞作为2期试验剂量。本次试验无治疗相关死亡发生。患者中位无进展生存期为9.1个月，中位生存期为18.4个月。
患者分别于手术前、NSC-CRAd-S-pk7注射后28天、56天拍摄MRI图像，其中患者1对治疗响应良好，患者2、3病情维持稳定。通过流式细胞分析炎症反应发现，随着病毒使用剂量的增加，抗病毒免疫活性随之增加，肿瘤炎症水平提高，肿瘤生长受到抑制。
讨论
这项1期试验表明，NSC-CRAd-S-pk7在高级别恶性胶质瘤患者中是安全的。在初次手术期间使用NSC-CRAd-S-pk7治疗，然后立即进行标准化放疗的方案是可行的。与对照组相比，肿瘤反应和生存结果显示出此种疗法的潜在疗效，并且患者的生活质量不受损害。探索性研究证明NSC-CRAd-S-pk7介导的免疫抗胶质瘤和抗病毒反应密切相关。
在切除术中加入NSC-CRAd-S-pk7以及后期放化疗均安全无毒，试验的主要终点已经达到。试验中未发现剂量限制性毒性，最高预分配剂量为最大耐受剂量。只有一名患者由于治疗不当患病毒性脑膜炎（3级），此患者已得到及时治疗并在随后几天内完全康复。以往的临床研究证明溶瘤腺病毒和人源化NSCs安全无毒，本次试验结果显示NSC-CRAd-S-pk7具有相关的抗肿瘤活性。最佳反应评估显示，12名患者中有1名（8%）对治疗有部分反应，10名（83%）病情稳定。其他溶瘤腺病毒对复发性恶性胶质瘤表现出不同的反应。E1B减毒腺病毒ONYX-015没有显示出明确的抗肿瘤活性，因为24名患者中有23名（96%）出现复发性疾病。然而，24名间变性星形细胞瘤患者中有2名（8%）在ONYX-015治疗17年后仍然存活且无肿瘤复发产生。E1A编辑的腺病毒DNX-2401使25例复发性胶质瘤患者中18例（72%）肿瘤减少，5例（20%）存活3年以上。
在治疗操作方面，相比于静脉注射和或脑内单点注射，有研究表明脑内多位点注射能让病毒覆盖范围增大，提高治疗效率；此外在肿瘤切除以后，相对于溶瘤腺病毒NSC-CRAd-S-pk7单药治疗， 同步使用放化疗能增强溶瘤腺病毒的复制能力，有望进一步提高治疗效果。
研究的局限性
这项研究的局限性包括它是一项单臂开放性研究，没有对照组。第1阶段试验的统计评估在患者对活动的期望方面存在局限性。与对照组相比，观察到的生存期延长可能来自于早期开始放疗、替莫唑胺化疗以及对试验患者进行更为细致的护理。生存期结果、免疫和组织病理学结果需要进行2/3期研究，需要更大的样本队列和细胞标记成分。
试验总结
总之，这项1期试验显示了NSC-CRAd-S-pk7注射液在新诊断恶性胶质瘤患者手术期间的安全性和耐受性。在本试验中，立即开始标准化放疗是可行的，不会导致过度延迟或并发症。就生存率而言，本次临床试验结果良好，尤其是对MGMT启动子区非甲基化的胶质瘤患者。本试验为2/3期研究奠定了基础，后续可提高样本总量，继续探索NSC-CRAd-S-pk7治疗高级别恶性胶质瘤的有效性，对比延长的生存期。
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