Purpose DNX-2401 (Delta-24-RGD; tasadenoturev) is a tumor-selective, replication-competent oncolytic adenovirus. Preclinical studies demonstrated antiglioma efficacy, but the effects and mechanisms of action have not been evaluated in patients. Methods A phase I, dose-escalation, biologic-end-point clinical trial of DNX-2401 was conducted in 37 patients with recurrent malignant glioma. Patients received a single intratumoral injection of DNX-2401 into biopsy-confirmed recurrent tumor to evaluate safety and response across eight dose levels (group A). To investigate the mechanism of action, a second group of patients (group B) underwent intratumoral injection through a permanently implanted catheter, followed 14 days later by en bloc resection to acquire post-treatment specimens. Results In group A (n = 25), 20% of patients survived > 3 years from treatment, and three patients had a ≥ 95% reduction in the enhancing tumor (12%), with all three of these dramatic responses resulting in > 3 years of progression-free survival from the time of treatment. Analyses of post-treatment surgical specimens (group B, n = 12) showed that DNX-2401 replicates and spreads within the tumor, documenting direct virus-induced oncolysis in patients. In addition to radiographic signs of inflammation, histopathologic examination of immune markers in post-treatment specimens showed tumor infiltration by CD8 + and T-bet + cells, and transmembrane immunoglobulin mucin-3 downregulation after treatment. Analyses of patient-derived cell lines for damage-associated molecular patterns revealed induction of immunogenic cell death in tumor cells after DNX-2401 administration. Conclusion Treatment with DNX-2401 resulted in dramatic responses with long-term survival in recurrent high-grade gliomas that are probably due to direct oncolytic effects of the virus followed by elicitation of an immune-mediated antiglioma response.

Mitophagy is an essential mitochondrial quality control mechanism that eliminates damaged mitochondria and the production of reactive oxygen species (ROS). The relationship between mitochondria oxidative stress, ROS production and mitophagy are intimately interwoven, and these processes are all involved in various pathological conditions of acute kidney injury (AKI). The elimination of damaged mitochondria through mitophagy in mammals is a complicated process which involves several pathways. Furthermore, the interplay between mitophagy and different types of cell death, such as apoptosis, pyroptosis and ferroptosis in kidney injury is unclear. Here we will review recent advances in our understanding of the relationship between ROS and mitophagy, the different mitophagy pathways, the relationship between mitophagy and cell death, and the relevance of these processes in the pathogenesis of AKI.Abbreviations: AKI: acute kidney injury; AMBRA1: autophagy and beclin 1 regulator 1; ATP: adenosine triphosphate; BAK1: BCL2 antagonist/killer 1; BAX: BCL2 associated X, apoptosis regulator; BCL2: BCL2 apoptosis regulator; BECN1: beclin 1; BH3: BCL2 homology domain 3; BNIP3: BCL2 interacting protein 3; BNIP3L/NIX: BCL2 interacting protein 3 like; CASP1: caspase 1; CAT: catalase; CCCP: carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazone; CI-AKI: contrast-induced acute kidney injury; CISD1: CDGSH iron sulfur domain 1; CL: cardiolipin; CNP: 2',3'-cyclic nucleotide 3'-phosphodiesterase; DNM1L/DRP1: dynamin 1 like; E3: enzyme 3; ETC: electron transport chain; FA: folic acid; FUNDC1: FUN14 domain containing 1; G3P: glycerol-3-phosphate; G6PD: glucose-6-phosphate dehydrogenase; GPX: glutathione peroxidase; GSH: glutathione; GSK3B: glycogen synthase kinase 3 beta; GSR: glutathione-disulfide reductase; HIF1A: hypoxia inducible factor 1 subunit alpha; HUWE1: HECT, UBA and WWE domain containing 1; IL1B: interleukin 1 beta; IMM: inner mitochondrial membrane; IPC: ischemic preconditioning; IRI: ischemia-reperfusion injury; LIR: LC3-interacting region; LPS: lipopolysaccharide; MA: malate-aspartate; MPT: mitochondrial permeability transition; MUL1: mitochondrial E3 ubiquitin protein ligase 1; mtROS: mitochondrial ROS; NLR: NOD-like receptor; NLRP3: NLR family pyrin domain containing 3; NOX: NADPH oxidase; OGD-R: oxygen-glucose deprivation-reperfusion; OMM: outer mitochondrial membrane; OPA1: OPA1 mitochondrial dynamin like GTPase; OXPHOS: oxidative phosphorylation; PARL: presenilin associated rhomboid like; PINK1: PTEN induced kinase 1; PLSCR3: phospholipid scramblase 3; PMP: peptidase, mitochondrial processing; PRDX: peroxiredoxin; PRKN: parkin RBR E3 ubiquitin protein ligase; RPTC: rat proximal tubular cells; ROS: reactive oxygen species; SLC7A11/xCT: solute carrier family 7 member 11; SOD: superoxide dismutase; SOR: superoxide reductase; SQSTM1/p62: sequestosome 1; TCA: tricarboxylic acid; TIMM: translocase of inner mitochondrial membrane; TOMM: translocase of outer mitochondrial membrane; TXN: thioredoxin; VDAC: voltage dependent anion channel; VCP: valosin containing protein.

ABSTRACT BACKGROUND Oncolytic adenoviruses, such as Delta-24-RGD, show promise as a potential breakthrough in treating patients with high-grade gliomas. However, their effectiveness against gliomas can be hindered by the presence of neutralizing antibodies. METHODS Production of human neutralizing antibodies against adenoviruses was assessed in two cohorts of patients with malignant gliomas treated with Delta-24-RGD in a phase 1 clinical trial. Sera containing neutralizing antibodies were also obtained from mice immunized with intramuscular injections of wild-type Ad5. Chimeric adenovirus was constructed using molecular cloning, and its activity was assessed in vitro using quantitative PCR, western blot, and transmission electron microscopy. The therapeutic efficacy of the chimeric virus was tested in vivo using sera from patients previously treated with Delta-24-RGD and immunocompetent murine models of glioma. RESULTS Examination of sera from patients with malignant gliomas treated with Delta-24-RGD revealed that in the cohort treated with multiple injections of this oncolytic adenovirus, a higher percentage of patients developed neutralizing antibodies when compared to the patients treated with a single injection of Delta-24-RGD. Of note, long-term survival was only observed in patients who received a single injection. Delta-24-RGD-H43m, a chimeric oncolytic adenovirus engineered to overcome virus neutralization, demonstrated a potent anti-glioma effect both in vitro and in vivo. This chimeric virus showed resilience against anti-Ad5 neutralizing antibodies and conferred better therapeutic efficacy compared to Delta-24-RGD in mice with immunity against Ad5. Of further clinical relevance, Delta-24-RGD-H43m also evaded the inhibitory effects of sera from human patients treated with Delta-24-RGD. CONCLUSIONS The development of neutralizing antibodies due to multiple virus injections was associated with lower frequency of long-term survivors in a clinical trial. The new chimeric virus shows increased resilience to inactivation by the sera of human patients compared to the parental virus. These findings lay the foundation for a novel oncolytic virus treatment approach targeting a significant percentage of glioma patients with prior exposure to adenovirus.

Abstract Accumulating evidence show that the interaction between oncolytic viruses (OVs) and host immune system plays an essential role in cancer virotherapy. Compared to lytic potency of OVs, enhancement of OV-mediated anti-tumor immunity has become a more attractive strategy to improve OV efficacy. To this end, we have reported that the third-generation oncolytic adenovirus (OA), Delta-24-RGDOX, which expresses the immune co-stimulator OX40 ligand (OX40L), is more potent to elicit anti-tumor immunity than the second-generation OA Delta-24-RGD. Since IL-15 activates T and NK cells and promotes persistence of CD8+ memory T cells, we hypothesize that co-expression of OX40L and IL-15 by OAs will further potentiate their efficacy. For this purpose, we constructed the next generation OA Delta-24-RGDOX-IL15. In cultured human and murine tumor cell lines, this new virus effectively expressed the two molecules and displayed comparable potency in viral replication and oncolysis as OAs expressing either of the two (Delta-24-RGDOX, Delta-24-RGD-IL15). Then, we tested the anti-tumor activity of Delta-24-RGDOX-IL15 (two doses, intratumorally, one week interval) in two syngeneic tumor models in C57BL/6 mice: 1) intracranial (i.c.) gliomas from GL261-5 cells; 2) subcutaneous (s.c.)/i.c. melanomas from B16 cells (virus injected into s.c. tumors only). We found Delta-24-RGDOX-IL15 was more efficacious than the other two OAs to inhibit tumor growth of both treated tumor and the untreated i.c. tumors in the second model, leading to long-term survivors (p < 0.05). Different from adoptive cell therapies with cells engineered to express IL-15, we haven’t observed any obvious toxicity with this new virus when it was injected intratumorally into either the i.c. or s.c. tumors. Further studies are in progress to analyze the modifications of the tumor microenvironment induced by the addition of IL-15 to Delta-24-RGDOX. We expect this virus to be a good candidate to be combined with CAR T cell therapies.

Abstract Significant gaps remain in our understanding of immunotherapy-related neurotoxicity in pediatric patients, largely because much of our knowledge comes from studies in adults. Accurately identifying the adverse effects of immunotherapy in children is also challenging, owing to variations in terminology and grading systems. Moreover, the manifestation of immunotherapy-related neurotoxicity differs greatly across different diseases, various modalities, dosages, and delivery methods. Combining immunotherapy with other treatments might improve outcomes but introduces new complexities and potential for increased toxicities. Additionally, pediatric patients with intracranial malignancy have unique responses to immunotherapies and distinct neurotoxicity compared to those with extracranial malignancy. Consequently, we must enhance our understanding of the pathophysiology, prevalence, severity, and management of immunotherapy’s neurotoxic effects in this vulnerable group. This review consolidates the current knowledge of immunotherapy-related neurotoxicity in pediatric oncology, highlighting various types of neurotoxicity including cytokine release syndrome (CRS), immune effector cell-associated neurotoxicity syndrome (ICANS), and tumor inflammation-associated neurotoxicity (TIAN), among others. Furthermore, we examine the unique features of neurotoxicity associated with adoptive cellular therapy (ACT), antibody-based therapies, immune checkpoint inhibitors (ICIs), oncolytic viruses (OV), and cancer vaccines.

Glioblastoma (GBM) is the most prevalent malignant brain tumor. Current standard-of-care treatments offer limited benefits for patient survival. Virotherapy is emerging as a novel strategy to use oncolytic viruses (OVs) for the treatment of GBM. These engineered and non-engineered viruses infect and lyse cancer cells, causing tumor destruction without harming healthy cells. Recent advances in genetic modifications to OVs have helped improve their targeting capabilities and introduce therapeutic genes, broadening the therapeutic window and minimizing potential side effects. The efficacy of oncolytic virotherapy can be enhanced by combining it with other treatments such as immunotherapy, chemotherapy, or radiation. Recent studies suggest that manipulating the gut microbiome to enhance immune responses helps improve the therapeutic efficacy of the OVs. This narrative review intends to explore OVs and their role against solid tumors, especially GBM while emphasizing the latest technologies used to enhance and improve its therapeutic and clinical responses.