與巨細胞病毒感染有關之腦瘤免疫治療

腦瘤是指頭顱內之腫瘤，依細胞生長起源可分為原發及轉移性，再依病理分化又將原發性腦瘤分為良性及惡性，治療方式主要包括外科手術、放射線、化學、免疫治療或混合療法。目前標準治療是以口服替莫唑胺temozolomide作為放射治療之輔助性化學治療，而免疫療法只限於黑色素瘤、腎細胞癌或肺癌併發腦轉移時使用，用於原發性惡性腦瘤成效仍不佳。本文將介紹免疫治療用於與巨細胞病毒感染有關之腦瘤的臨床案例，並探討其可行性、安全性及有效性。

文／陳淵銓

●與巨細胞病毒感染相關之腦瘤傳統治療策略

可用於治療巨細胞病毒（cytomegalovirus, CMV）急性感染（acute infection）的藥物雖然很多，如ganciclovir、valganciclovir、cidofovir 和 foscarnet等，並已發現一種神經活性的情緒穩定劑valnoctamide，可抑制大腦和大腦發育過程中的CMV感染，以減輕神經行為功能障礙，被證明具有對抗CMV的潛力，但是可有效用於治療腦瘤者卻很少。目前腦瘤患者的治療方法主要是手術切除、高劑量放射治療和化學療法，但效果有限且預後（prognosis）通常不佳，患者很少能在確診後存活超過5年。目前腦瘤－膠質母細胞瘤（glioblastoma, GBM）的標準治療法（standard therapy）是結合化學治療（如替莫唑胺temolozomide）和放射治療，但只有極少數患者能在治療後存活超過5年。由於標準治療無法顯著改善GBM臨床療效，因此需要開發更安全、有效的治療策略，例如免疫治療。

●與巨細胞病毒感染相關之腦瘤免疫治療開發

我們從已發表的文獻可知某些惡性GBM會表達CMV相關蛋白，包括立即早期的基因1（immediately early gene-1, IE-1）產物和UL83（unique long 83）基因表現的下基質磷蛋白65（lower matrix phosphoprotein 65, pp65），顯現CMV可能在GBM的發生上扮演了關鍵的角色，因為免疫療法可促進宿主的免疫系統的激活而有助於抑制腫瘤細胞，所以CMV可成為對抗GBM的免疫治療的靶標（target）。

在2014年，美國科學家Nair等人在體外（in vitro）的實驗中，使用CMV pp65 RNA轉染（transfection）的樹突狀細胞（dendritic cell, DC）刺激T細胞，藉由特異性的免疫反應成功的去除自體（autologous）GBM細胞。本研究的自體DC及GBM細胞都是從GBM的患者體內分離出來的，CMV pp65特異性免疫反應是使用RNA脈衝（pulse）刺激自體DC誘導產生出來的，CMV pp65特異性的T細胞以專一性的方式裂解自體和原發性GBM細胞。他們使用RNA脈衝刺激DC在體外擴增T細胞，發現CMV pp65特異性的T細胞增加了10到20倍，並有效破壞了表現CMV pp65的GBM細胞，結果表明CMV pp65特異性的T細胞可在體外有效地殺死GBM細胞。本研究顯示免疫治療具有潛力在對GBM周圍正常細胞和健康組織細胞損害最小的情況下，在患者體內誘導產生對抗GBM的免疫反應，並支持與CMV有關的GBM免疫治療的發展。

在2017年，美國科學家Batich等人評估劑量增加的替莫唑胺（dose-intensified temozolomide, DI-TMZ）與CMV pp65-DC結合後的特異性細胞免疫反應，並確認對GBM患者長期無進展存活期（long-term progression-free survival, PFS）和整體存活率（overall survival, OS）的影響。在這個隨機的先導臨床試驗中，有11名GBM伴隨CMV感染的患者接受了DI-TMZ和至少三劑疫苗（包含CMV pp65溶酶體相關膜糖蛋白mRNA脈衝的DC及使用顆粒球-巨噬細胞集落刺激因子granulocyte-macrophage colony-stimulating factor作為佐劑）接種。在本研究中，他們發現患者對抗CMV pp65的細胞免疫反應在使用DI-TMZ和接種三劑疫苗後顯著增加，調節性T（Treg）細胞的比例和增殖亦提高，並在隨後的周期中持續增加，患者的PFS和OS中間值（median）分別超過5年存活期25.3個月和41.1個月，接受CMV pp65-DC的患者表現出較長的PFS和OS。本研究提供了GBM中CMV pp65標靶疫苗接種與長期存活的相關性之臨床證據，並證明CMV pp65可作為GBM患者免疫治療的靶標。

在2017年，美國科學家Lamano等人發表了一名接受免疫治療的GBM伴隨CMV感染的婦女的臨床病例報告（case report），顯示這名婦女在被診斷為GBM後持續存活了7年，並從CMV大腸結腸炎（colitis）中康復。在臨床治療過程中，該婦女切除GBM後，繼續接受放射治療和temolozomide聯合治療，但併發了CMV大腸結腸炎和腹部膿腫（abdominal abscess）。患者未接受temolozomide輔助治療，在切除放射線壞死組織前仍有5年的PFS，但是這個婦女再次切除壞死組織後又繼續存活了2年。由於患者的腫瘤對CMV IE-1和pp65抗原呈現陽性反應，所以他們假設患者在恢復過程中產生了針對CMV的免疫反應，因而有助於手術後監視和延長存活期。這個病例報告顯示，患者須產生對抗CMV抗原的免疫反應才能長期存活，並可支持GBM免疫療法的可行性、安全性及有效性。

●結論

目前GBM的標準治療方法包括進行手術切除，再進行化學及放射的聯合治療，但預後通常很差，儘管已進行了廣泛的研究，但在患者的長期生存中仍僅取得很少的效果。GBM的免疫療法是近來被深入探討的領域，新型免疫治療雖已在某些臨床案例中應用，但尚未被納入標準治療方法。我們應該進一步探討使用CMV作為治療GBM之靶標的原理和可行性，並深入研究使用特異性免疫治療在對抗GBM的安全性和有效性。

參考資料：

1. Wang SC, Chen SJ, Chen YC. Potential Therapeutic Approaches Against Brain Diseases Associated with Cytomegalovirus Infections. Int J Mol Sci. 2020 Feb 18;21(4). pii: E1376. doi: 10.3390/ijms21041376. Review.
2. Nair SK, De Leon G, Boczkowski D, Schmittling R, Xie W, Staats J, Liu R, Johnson LA, Weinhold K, Archer GE, Sampson JH, Mitchell DA. Recognition and killing of autologous, primary glioblastoma tumor cells by human cytomegalovirus pp65-specific cytotoxic T cells. Clin Cancer Res.2014 May 15;20(10):2684-2694. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-13-3268. Epub 2014 Mar 21.
3. Batich KA, Reap EA, Archer GE, Sanchez-Perez L, Nair SK, Schmittling RJ, Norberg P, Xie W, Herndon JE 2nd, Healy P, McLendon RE, Friedman AH, Friedman HS, Bigner D, Vlahovic G, Mitchell DA, Sampson JH. Long-term survival in glioblastoma with cytomegalovirus pp65-targeted vaccination. Clin Cancer Res.2017 Apr 15;23(8):1898-1909. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-16-2057.
4. Lamano JB, Quaggin-Smith JA, Horbinski CM, Tate MC, Grimm SA, Kumthekar PU, Bloch O..Long-term glioblastoma survival following recovery from cytomegalovirus colitis: A case report. J Clin Neurosci.2019 Jun;64:18-21. doi: 10.1016/j.jocn.2019.03.051. Epub 2019 Apr 1.