社科在线北京航空航天大学医学科学与工程学院 孙婷
疫苗被广泛认为是“最具时间和成本效益的医疗干预之一”,传统疫苗主要聚焦传染性疾病的预防治疗。随着生物信息学和高通量测序技术的不断发展,疫苗也被应用于除预防疾病外更广阔的领域,比如癌症免疫治疗。
肿瘤的发生是基因突变积累的结果,传统的治疗方法包括手术、放疗化疗等。肿瘤免疫疗法提供了一种新的思路,不是直接杀死癌症细胞,而是通过一些方法恢复、提高机体正常的抗肿瘤免疫反应,利用免疫系统间接杀伤肿瘤细胞达到治疗的目的。
免疫系统识别并消除癌细胞是一个复杂的过程,受到肿瘤微环境等影响以及多种因素的调控,其中肿瘤新生抗原的产生作为最重要的过程之一而备受关注。
肿瘤新生抗原可以分为两类:通用型和个体化。某些类型癌症和不同患者可能拥有相同的基因突变,表达通用型新生抗原。这类抗原在肿瘤样本中出现的频率较高,可以筛选最佳共享抗原用作广谱的治疗性癌症疫苗。然而在实际情况中,由于肿瘤的异质性,大多数新生抗原都是样本独有的,在不同样本之间并不共享。因此,新抗原癌症疫苗更倾向于个体化的治疗。
测序技术的不断发展使个体化新抗原疫苗的制备逐渐系统化,可以概括为以下3个步骤:收集样本的癌症组织和正常组织标本进行高通量测序,使用生物信息学方法识别肿瘤组织中特异性的体细胞突变并且进行新生抗原鉴定,以及疫苗制备。
新生抗原的鉴定要求抗原必须具有免疫原性,即能够引发机体免疫反应,这是最关键的一步。疫苗的制备有多种实现方式,包括树突细胞(DC, 抗原呈递)、DNA/mRNA、多肽等。其中,DC细胞是人体内功能最强的抗原递呈细胞,在启动和形成抗肿瘤特异性免疫反应和/或增强现有自发抗肿瘤T细胞反应方面发挥关键作用。文献报道负载抗原的DC疫苗比抗原和佐剂的疫苗诱导更强的免疫应答,新抗原DC疫苗对黑素瘤、胸腺瘤、胰腺癌、肺癌均有较好的治疗效果。
在新的一项研究中,一名多灶肝细胞癌患者接受两轮基于新抗原的DC疫苗联合PD1抑制剂治疗后病情得到了有效地控制,治疗过程中实现了T细胞的扩增和抗肿瘤免疫,并具有抑制HCC生长的潜力。
多项临床研究数据均表明新生抗原疫苗与免疫检查点抑制剂联合使用具有良好的优势,免疫联合疗法有助于肿瘤特异性抗原被免疫系统识别,可以延缓和控制肿瘤的发展,达到更有效的治疗效果。
新抗原疫苗能够有效杀伤癌细胞而不会产生副作用,目前已有多项个性化新抗原疫苗处于临床试验阶段,更多稳定安全具有高免疫原性的个体化新抗原筛选流程也在不断优化,并且许多利用不同疫苗递送平台和联合疗法的研究也在进行中。未来,肿瘤新抗原疫苗及其与不同疗法的组合将会在癌症治疗方面发挥重要作用。
作者简介:
孙婷,博士,北京航空航天大学,医学科学与工程学院,生物信息与肿瘤新抗原疫苗课题组。
