【Nature子刊】NeoScreen--一种选择性增殖肿瘤靶向T细胞的新方法将为癌症治疗开辟新的道路！

近日，路德维希癌症研究中心的一项研究设计出了一种高效的方法，这种方法可以产生大量专门用于识别新抗原的免疫细胞，并且摧毁表达新抗原的肿瘤。在这里，新抗原指的是一种随机突变的蛋白质小片段，这种蛋白质小片段通常是癌症患者独有的。

这组研究人员将他们这项研究成果发表在《Nature Biotechnology》杂志一篇题目为“Sensitive identification of neoantigens and cognate TCRs in human solid tumors”的文章中：

他们在这篇论文中论述了NeoScreen的概念、特点和它在临床前研究中的效用和功效。这组科学家在介绍他们的具体实验和发现前，他们先总结道：“病人特异性肿瘤抗原的鉴定由于T细胞对每个肿瘤抗原特异性的低频率而变得很复杂。我们研制的这种新型筛查方法--NeoScreen，是一种能够十分敏感地识别罕见肿瘤新生抗原和肿瘤浸润淋巴细胞表达的同源T细胞受体(TCRs)的方法。经NeoScreen鉴定的肿瘤抗原特异性的TCR转导的T细胞介导了患者来源的异种移植小鼠肿瘤的回归。”

这个方法是由路德维希·洛桑实验室研发的，同时，是由研究员Alexandre Harari和路德维希癌症研究所洛桑分院的主任George Coukos领导的。他们解释道：“基于治疗性免疫接种或靶向肿瘤新抗原的肿瘤浸润性淋巴细胞(TILs)转移的癌症免疫治疗为我们显示了很有前景的临床功效。此外，血液T细胞与肿瘤反应性T细胞受体的工程进一步扩大了我们研究过继性T细胞治疗(ACT)的视野。临床相关肿瘤抗原及其同源T细胞受体的鉴定是此类治疗的一个非常重要的基础。为此，在体外扩增自体肿瘤浸润性淋巴细胞和外周血淋巴细胞(PBLs)通常被用于发现肿瘤抗原。然而，在外周血淋巴细胞和肿瘤浸润性淋巴细胞中，新抗原特异性T细胞的频率通常很低，科学界的其它一些研究已经表明：这两种细胞的序列是不一致的。此外，尽管科学界在改进血液中新抗原反应性的检测方面进行了许多具有开拓性的研究，但在外周血淋巴细胞中发现抗原仍然具有很大挑战性。虽然使用肿瘤浸润性淋巴细胞有一些优势，但目前已经有实验清楚地证实传统的体外肿瘤浸润性淋巴细胞的扩增培养方法会扭曲体外的肿瘤浸润性淋巴细胞储备，因此这就容易低估肿瘤反应性淋巴细胞的量化，并减少肿瘤表位的鉴定。

正如他们在前面介绍的，他们的这项新研制的方法被称为“NeoScreen”，这种技术的使用显著提高了识别患者新抗原的质量，因此，这个高效新方法为癌症的个性化免疫疗法的发展创造了相当大的希望。Harari解释说：“我们这个新研制的NeoScreen是一种体外肿瘤浸润性淋巴细胞扩增和筛选的方法，我们最初研制它的出发点就是为了优化抗原鉴定的敏感性，并且分离罕见的肿瘤抗原特异性CD8 T细胞，从而用于从高度富集的肿瘤抗原特异性CD8 T细胞克隆同源T细胞受体。与单纯依赖于生长因子白细胞间介素-2的传统的培养方法不同，NeoScreen是基于肿瘤浸润性淋巴细胞的早期暴露，这些肿瘤浸润性淋巴细胞从整个肿瘤片段或者从分离的肿瘤细胞中生长出来，之后又连接到负载于耐药的自体抗原提呈细胞(APCs)上的选择性抗原。我们选择CD40活化的B细胞作为抗原提呈细胞，因为相对于树突状细胞，它们更容易获得，更容易从少量血液中扩增，而且也十分易于通过电穿孔进行制造。与之前的研究原理相似的是：CD40活化的B细胞表达抗原提呈和T细胞激活所需的关键分子。因此，CD40活化的B细胞负载不同来源的新抗原（即：用微小基因转染或用合成肽脉冲）确保了CD8体外肿瘤浸润性淋巴细胞的新抗原表位特异性具有的有效刺激。为了优化抗原提呈细胞的效力，我们通过共电孔RNA编码免疫刺激4-1BB配体(4-1BBL/CD137)、OX40配体(OX40L/CD252)和白细胞间介素-12，从而制造了CD40活化的B细胞。

这幅图为发现敏感的肿瘤抗原

为了识别新抗原并培养能检测到它们的T细胞，研究人员通常从肿瘤中分离肿瘤浸润性淋巴细胞，并在刺激T细胞增殖的免疫因子存在的情况下与肿瘤的组成细胞一起生长。但是由于新抗原特异性的肿瘤浸润性淋巴细胞非常罕见，对T细胞生长的大规模刺激往往会导致T细胞的扩张加剧，而这些T细胞并不是专门靶向新抗原的。这样的结果就会导致这种最理想的新抗原靶向T细胞被淘汰掉。

为了解决这一问题，Harari、Coukos和他们的同事首先对原来的方法进行了改造，他们将分离的肿瘤浸润性淋巴细胞培养出来，并在混合物中加入抗原提呈细胞。抗原提呈细胞向T细胞展示造成疾病的抗原，并帮助驱动那些识别提呈抗原的细胞的激活和增殖。但是他们并没有使用树突细胞等典型的抗原提呈细胞，而是改造了另一种免疫细胞——B细胞，使其成为一种高效的抗原提呈细胞。B细胞被认为是这个角色的最理想的选择，因为它们在血液中比树突状细胞丰富得多，而且更易于遗传方面的操作。

研究人员随后使用一些计算方法肿瘤细胞的基因组进行分析，并确定可能作为新抗原出现的随机突变的蛋白质部分。接下来，他们用这些蛋白质片段刺激改造后的B细胞，或者将编码这些片段的DNA插入B细胞，让它们呈现抗原。最后，他们将B细胞与肿瘤细胞以及从肿瘤中分离出来的肿瘤浸润性淋巴细胞一起培养。

由于抗原识别会刺激T细胞增殖，这种共培养具有选择性、同时也相当显著地扩大识别肿瘤表达的新抗原的肿瘤浸润性淋巴细胞的作用。研究人员分离了这些肿瘤浸润性淋巴细胞，确定了它们识别的新抗原，并对编码新抗原检测T细胞受体的基因进行了测序。与传统方法相比，这种方法鉴定了更多的表达新抗原和T细胞受体。

这幅图为肿瘤反应性T细胞受体的识别和鉴定

研究人员发现，他们可以通过克隆具有新抗原特异性的T细胞受体，并将其插入从血液中提取的其他T细胞中，从而产生大量的肿瘤靶向T细胞。

Coukos说:“NeoScreen能够选择性地扩大靶向肿瘤抗原的肿瘤浸润性淋巴细胞，从而有效地对抗黑色素瘤以及结肠癌、肺癌和卵巢癌。”最后，研究人员检测了NeoScreen是否对过继T细胞治疗有用，在过继T细胞治疗中，从病人身上提取的T细胞被分离出来，选择性地扩大并重新注入病人体内。研究人员表示：“通过NeoScreen，我们能够识别肿瘤中发现的新抗原，并能诱导这些在小鼠模型中建立好的肿瘤发生消退。”

Coukos说：“NeoScreen还可以用来识别新抗原，用于设计个性化的癌症疫苗治疗，”库科斯。我们将在路德维希·洛桑研究中心检测这一方法和NeoScreen在癌症免疫治疗方面的其他应用的效果到底如何。”

（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://medicalxpress.com/news/2021-11-method-tumor-targeting-cells-cancer-therapy.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。