「癌症疫苗」新突破丨特定肽可識別並預測癌症

臨床上對於腫瘤的治療主要有手術、放療、化療等常規治療手段，隨著對腫瘤免疫機制的研究深入，「腫瘤疫苗」的設計逐漸進入人們視野。

最近《Scientific Reports》報導了一篇通過製備含有移碼肽（FSP）陣列來篩選由移碼突變引起的腫瘤特異性肽的方法，該「腫瘤疫苗」的設計引起了廣泛關注。

2006年人類歷史上第一個宮頸癌預防疫苗被批準上市，它能預防人乳頭瘤狀病毒（HPV）16/18型感染長達55年以上，降低宮頸癌的發病率。目前，腫瘤疫苗的研發在持續不斷地應用於臨床。

腫瘤疫苗設計的總體思路是用各種技術，增強免疫系統對腫瘤抗原的識別能力，改善免疫微環境，引發特異性抗腫瘤細胞免疫。

目前常用的腫瘤疫苗包括腫瘤細胞疫苗、基因工程疫苗、多肽疫苗、核酸疫苗、抗獨特型抗體疫苗、樹突狀細胞疫苗等。

在這項研究中，德國美因茲大學醫學中心約翰斯頓及其同事對肽疫苗展開研究，描述了一種確定血液中腫瘤特異性因子的方法，該方法可以在體內引發保護性免疫反應。

腫瘤特異性免疫機制

腫瘤抗原在細胞內加工肽段後與細胞表面的主要組織相容性複合體-Ⅰ（MHC-Ⅰ）類分子結合併呈遞給CD8+細胞毒性T淋巴細胞，或先從腫瘤細胞上脫落，再由抗原提呈細胞攝取、加工成肽段後與表面MHC-Ⅱ類分子結合併呈遞給CD4+輔助性T淋巴細胞，進而誘發機體的抗腫瘤細胞免疫應答。

根據腫瘤特異性免疫機制，研究人員可以篩選出具有免疫活性的片段，或者是有中和特性的單克隆抗體識別相關抗原部位，製成理想的「腫瘤疫苗」。

在該研究中，研究人員選擇來自377個預測的移碼抗原的830個肽並將其固定在陣列載玻片上。在犬類移碼肽陣列上篩選了來自26個犬種的116份血清樣品，代表9種類型的犬類腫瘤。

新研究中描述的技術依賴於印在稱為肽陣列的載玻片上的肽庫。當這樣的陣列暴露於血液樣品中的癌症相關抗原時，特異性肽與抗體結合，表明其被免疫系統識別並且可以用於針對該癌症的疫苗中。

陣列上篩選了犬類癌症血清樣本和非癌症樣本

癌血清樣本FSP的陽性率高於正常樣本

隨後，科學家們測試了小鼠腫瘤模型中常見的反應性FSP和非反應性FSP的保護作用。

不同癌症類型的陽性率分布

A 按每種癌症類型對每種移碼肽的陽性率進行雙向分級聚類

B 各癌組陽性率的相關矩陣

C 淋巴瘤相關係數較低

研究人員使用小鼠黑素瘤模型（B16F10細胞系）和乳腺癌模型（4T1細胞系）進行後面研究分析。

反應性FSP對黑色素瘤和乳腺癌小鼠模型有保護作用。

在4T1乳腺癌模型中，腫瘤體積與免疫反應性FSP抗體反應呈線性相關

研究人員選用r-COMP肽作為非反應性FSP在質粒中編碼對照，數據表明針對r-COMP的抗體應答與非反應性FSP組或反應性FSP組中的腫瘤體積無關。

然而，反應性FSP的抗體反應與腫瘤體積顯著正相關，即反應性肽為小鼠中的黑素瘤和乳腺癌提供T細胞保護，而非反應性FSP不提供這種保護。

反應性FSP誘導的T細胞應答與4T1乳腺癌模型的腫瘤保護有關

研究人員將10隻小鼠分成兩組：小腫瘤組（n = 4）和大腫瘤組（n = 6），用培養基中IFN-γ釋放點表示T細胞免疫應答。數據表明腫瘤體積與IFN-γ陽性點呈線性相關，T細胞免疫應答與腫瘤保護有關。

該研究表明，特定突變肽可以提醒免疫系統識別並攻擊癌症。如何利用自身的免疫防禦來阻止腫瘤發展，該研究結果在開發有效的抗癌新武器方面有重要意義。

參考文獻

Jian Zhang et al.Using Frameshift Peptide Arrays for Cancer Neo-Antigens Screening

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to be continued..