找到有效攻克肿瘤的方法长期以来一直是研究人员追求的目标,最大的困难之一在于广泛存在的肿瘤异质性,不仅仅在肿瘤组织内部,即使是同一种肿瘤类型,在不同患者间也存在着极大的差异。最新的两项独立研究表明,科学家们可以从肿瘤患者自身找到个性化治疗癌症的方法:个体化肿瘤疫苗,这两项研究成果同时发表在了《Nature》杂志上。
癌细胞在快速生长和增殖过程中,往往来不及修复DNA在复制过程中出现的错误,因此会出现许多新的突变蛋白,称之为肿瘤新抗原。早期研究认为绝大多数肿瘤新抗原所携带的突变本身对肿瘤细胞的生长并没有影响,属于可被忽略的副产物。随着研究深入,近期科学家发现即使同种癌症患者身上的突变都不尽相同,新抗原也有所差别,可作为特异的标记物被免疫细胞识别。而个性化肿瘤疫苗的原理正是在于:通过寻找每个患者特有的突变,做到对症下药。例如A、B两名患者都携带有p53的基因突变,但A患者同时携带x+y突变,而B患者则携带m+n突变;那么激活对抗“x+y”的免疫细胞,对携带“m+n”突变的癌细胞可能是无效的。因此,肿瘤疫苗通过发现患者体内特异性表达的肿瘤新抗原,继而个性化激活免疫系统,实现真正的个体化精准治疗。
来自美国波士顿Dana-Farber癌症中心和德国美因茨大学的两个研究团队最近展示了个体化肿瘤疫苗在临床上取得的重大突破,并分别在《Nature》上发表了题为"An immunogenic personalneoantigen vaccine for patients with melanoma"和"Personalized RNA mutanome vaccines mobilizepoly-specific therapeutic immunity against cancer"的成果文章。两个项目都是首先对患者肿瘤组织样本进行取样测序,并分别使用独特算法预测哪些突变最有可能引起免疫反应。然后分别开发出了以多肽片段和RNA为基础的疫苗,并在晚期黑色素瘤3期或4期的中晚期复发高危人群身上展开了研究。
在来自Dana Farbar研究所的Wu博士带领的团队中,研究人员为每位患者量身定制了包括13-20种不同的含有新抗原的多肽疫苗。常规临床数据显示该类晚期肿瘤的复发率高达50%,而结果显示6位患者中,4位患者在接受疫苗两年后没有出现复发迹象。另外2名患者出现了复发迹象,但是在接受了PD-1抗体药物治疗后获得了完全缓解。类似结果在另一组研究中也被发现。由Ugur Sahin教授率领的美因茨大学团队为每位患者研发了含有不超过10种不同的编码新抗原的RNA片段。13位受试者中,8位在接受疫苗后一年内没有出现复发迹象,其他5名患者在接受疫苗时肿瘤已经出现扩散,其中2名在接受疫苗后肿瘤缩小,另外1名患者在接受PD-1抗体药物后得到完全缓解。
上述两项研究在临床上都取得了突破性的进展,有望为肿瘤治疗开启新的研究方向,但是目前该方法还面临着一些挑战,最主要的问题之一是个体化肿瘤疫苗的生产时间较长。Wu博士表示如何缩短疫苗生产时间是进一步研究的主要方向。
参考资料:
1. Ott PA, et al., Animmunogenic personal neoantigen vaccine for patients with melanoma. Nature(2017) doi: 10.1038/nature22991.
2. Sahin U, et al., Personalized RNA mutanome vaccines mobilize poly-specific therapeuticimmunity against cancer.Nature (2017) doi:10.1038/nature23003.
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