腫瘤新抗原疫苗的研究現(xiàn)狀

周秋萍

（武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北武漢 430000）

腫瘤疫苗，是一種通過激發(fā)患者主動(dòng)免疫來增強(qiáng)腫瘤特異性T細(xì)胞免疫應(yīng)答的治療技術(shù)，被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)有效的腫瘤治療手段。腫瘤疫苗通常包括腫瘤抗原、配方、免疫佐劑和輸送工具，其形式有很多種，現(xiàn)在研究較多的是多肽疫苗、RNA疫苗、DC疫苗等。腫瘤新抗原疫苗中的腫瘤新抗原，是由腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中體細(xì)胞DNA損傷引起[1]，包括非同義突變、基因融合、基因缺失、基因插入等。腫瘤新抗原只大量表達(dá)在腫瘤細(xì)胞中，在正常體細(xì)胞中幾乎不表達(dá)[2]，并且不受胸腺陰性選擇，具有較強(qiáng)的免疫原性和腫瘤異質(zhì)性，自發(fā)現(xiàn)以來一直被認(rèn)為是最具潛力的腫瘤治療靶點(diǎn)之一[3]。這些異常表達(dá)的突變蛋白在腫瘤細(xì)胞內(nèi)加工成短肽，通過主要組織相容性復(fù)合物（MHC）呈遞到細(xì)胞表面，激活體內(nèi)特異性T細(xì)胞的殺傷作用[4-6]。

1 腫瘤新抗原疫苗優(yōu)勢(shì)

腫瘤新抗原不僅具有較強(qiáng)的免疫原性優(yōu)勢(shì)，而且與MHC分子之間有較強(qiáng)的親和力，能避免免疫細(xì)胞攻擊患者正常的細(xì)胞，保證治療的安全性，這也是迄今為止靶向腫瘤相關(guān)抗原的腫瘤免疫療法在臨床上還未取得良好成效的原因。為了充分發(fā)揮腫瘤新抗原的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，鑒定具有腫瘤治療潛力的腫瘤新抗原是當(dāng)務(wù)之急。隨著生物技術(shù)的發(fā)展和人類對(duì)免疫學(xué)原理的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，生物信息學(xué)與測(cè)序技術(shù)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合將為腫瘤新抗原的篩選提供更好的技術(shù)支持。目前，借助新一代測(cè)序技術(shù)鑒定出的腫瘤新抗原表位已成功應(yīng)用到相應(yīng)的腫瘤免疫療法的臨床研究中。

2 腫瘤新抗原疫苗研究現(xiàn)狀

腫瘤疫苗的研發(fā)最早可以追溯到19世紀(jì)末，外科醫(yī)生Coley WB[7]在治療一名晚期肉瘤患者的過程中發(fā)現(xiàn)化膿性鏈球菌毒素可以有效激發(fā)該患者的抗腫瘤免疫反應(yīng)。但由于當(dāng)時(shí)相關(guān)理論知識(shí)的缺乏，直到20世紀(jì)80年代，第一個(gè)腫瘤疫苗才研制成功，即自體腫瘤細(xì)胞牛分支桿菌卡介苗疫苗（BCG），用于治療結(jié)腸癌患者[8]。之后通過篩選具有腫瘤cDNA表達(dá)文庫(kù)特異性的T細(xì)胞確定了人類第一個(gè)腫瘤抗原——黑色素瘤相關(guān)抗原1（MAGE 1）[9]。1973年，樹突狀細(xì)胞（DCs）的發(fā)現(xiàn)和功能鑒定為后來DC腫瘤疫苗的研發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)[10]。

隨著生物信息學(xué)與測(cè)序技術(shù)的聯(lián)合，借助新一代測(cè)序技術(shù)鑒定出的腫瘤新抗原已成功應(yīng)用到相應(yīng)的腫瘤免疫療法中[11]，并且大量臨床研究表明，靶向腫瘤新抗原的腫瘤疫苗在腫瘤治療中有很好的應(yīng)用前景[12]。對(duì)于預(yù)防性腫瘤疫苗，宮頸癌疫苗是目前研制最成功的范例，已成功造福人類；而治療性疫苗中，來自美國(guó)抗癌藥公司Dendreon的前列腺癌疫苗Sipuleucel-T（商品名為Provenge）成為腫瘤治療性疫苗領(lǐng)域中的里程碑式突破[13-14]。但之后因?yàn)楦鞣N局限，腫瘤疫苗的研制一直處于瓶頸期。

第一個(gè)基于腫瘤新抗原的疫苗臨床試驗(yàn)是由Carreno和Magrini[15]等人設(shè)計(jì)，采用一款帶有腫瘤新抗原的DC疫苗治療晚期黑色素瘤患者，這一臨床試驗(yàn)證明了靶向腫瘤新抗原的疫苗具有增強(qiáng)自身免疫細(xì)胞腫瘤殺傷的效果。但由于DC疫苗制作流程煩瑣、周期長(zhǎng)，研究人員于是把目標(biāo)投向多肽疫苗和核酸疫苗。

2014—2015年，首個(gè)靶向IDH1突變位點(diǎn)的多肽疫苗開啟了臨床試驗(yàn)用于治療腦膠質(zhì)瘤的研究[16-17]。但是直到2017年，腫瘤新抗原疫苗才取得了突破性進(jìn)展，國(guó)際知名期刊《Nature》同時(shí)發(fā)表了來自兩個(gè)不同研究團(tuán)隊(duì)的腫瘤新抗原疫苗臨床應(yīng)用試驗(yàn)成果：利用不同形式的“個(gè)性化疫苗”成功治療黑色素瘤患者。Ott 等人[18]首先利用全基因組測(cè)序（WES）和RNASeq技術(shù)鑒定腫瘤患者的體細(xì)胞突變譜，并預(yù)測(cè)特定突變抗原表位與患者M(jìn)HC分子親和力情況，然后將有效的腫瘤新抗原制成長(zhǎng)肽疫苗，接著將Toll樣受體配體4（Ploy-ICLC 4）與長(zhǎng)肽疫苗混合皮下注入6名已切除腫瘤病灶的黑色素瘤患者體內(nèi)，刺激T細(xì)胞發(fā)揮抗腫瘤免疫。最終結(jié)果顯示該疫苗是有效的，有2/3的患者在隨后的25個(gè)月內(nèi)都未發(fā)生疾病復(fù)發(fā)和細(xì)胞毒性作用。另外，Sahin 等人[19]采用含有腫瘤新抗原突變位點(diǎn)的RNA疫苗，通過注入黑色素瘤患者的腹股溝淋巴結(jié)發(fā)揮免疫激活作用；在接受這類疫苗治療的13名患者中，半數(shù)以上的患者在隨訪的23個(gè)月內(nèi)沒有復(fù)發(fā)，預(yù)后良好。這兩項(xiàng)最新的研究成果為腫瘤疫苗的研制帶來了希望。

3 結(jié)語

靶向腫瘤新抗原的疫苗可以有效激活并誘導(dǎo)機(jī)體自身的免疫應(yīng)答發(fā)揮保護(hù)作用，并在很多腫瘤中都存在大量腫瘤新抗原候選表位。但目前很多腫瘤新抗原及相關(guān)疫苗的研制還不能進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段，有很多的挑戰(zhàn)和阻礙需要克服：（1）目前的測(cè)序技術(shù)主要針對(duì)的是腫瘤突變的新抗原，不能預(yù)測(cè)基因融合、缺失、插入等新形式的抗原；（2）新抗原鑒定以及相應(yīng)的腫瘤疫苗研制周期和成本還有待進(jìn)一步改進(jìn)以造福更多晚期腫瘤患者；（3）接受腫瘤疫苗治療的患者體內(nèi)缺乏明確的臨床效益標(biāo)志物來判斷患者的治療效果，影響患者治療方案的改進(jìn)；（4）現(xiàn)在的腫瘤新抗原疫苗大多是MHC分子依賴性的，如果患者丟失相應(yīng)的抗原提呈分子的等位基因?qū)⒉焕谥委?；?）腫瘤免疫微環(huán)境中存在很多免疫抑制機(jī)制。因此未來腫瘤疫苗的應(yīng)用趨勢(shì)將更加多元化，比如尋找多個(gè)新抗原表位、多種治療方法的聯(lián)合應(yīng)用等。