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            1号平台时时彩登录官网-新抗原:敞开肿瘤医治性疫苗的新时代

            admin 2019-05-18 216人围观 ,发现0个评论

            引证本文:

            褚雁鸿, 刘芹, 刘宝瑞. 新抗原:敞开肿瘤医治性疫苗的新时代[J]. 肿瘤概括医治电子杂志, 2018, 4(2): 6-13.

            新抗原:敞开肿瘤医治性疫苗的新时代

            褚雁鸿,刘芹,刘宝瑞(南京大学医学院隶属鼓楼医院 肿瘤中心 南京大学临床肿瘤研讨所,南京 210008)

            【摘要】 新抗原是源于肿瘤骤变蛋白的一类肿瘤特异性抗原。因其未经胸腺阴性挑选,所以具有强免1号平台时时彩登录官网-新抗原:敞开肿瘤医治性疫苗的新时代疫原性,是肿瘤医治性 疫苗的抱负靶标。跟着生物信息学的展开,个体化新抗原的挑选办法不再是约束其临床运用的技能壁垒。新抗原已成为目 前肿瘤疫苗医治范畴的新方向。最近发表于《天然》杂志的2 篇关于黑色素瘤的Ⅰ期临床研讨证明了新抗原疫苗可有用激 活免疫体系,效果显着。本文首要论述新抗原的挑选形式和新抗原疫苗的展开进程,评论新抗原疫苗临床运用的局限性和 未来的展开方向。

            【要害词】 新抗原;疫苗;免疫医治;二代测序

            近10 余年来,肿瘤疫苗作为肿瘤免疫医治的 三大范畴之一,与过继性细胞免疫医治(adoptive cell transfer,ACT)、免疫卡控点阻断剂一起遭到 研讨者们的高度重视,研讨成果颇多[1]。可是大都 医治性疫苗临床实验效果不显着,许多问题有待解 决:怎么挑选抱负的抗原、佐剂及运载体系,怎么 有用战胜免疫逃逸。最近发表于《天然》杂志的2 篇肿瘤疫苗Ⅰ期临床实验的成功,引发了人们对个 体化新抗原疫苗的高度重视[2,3]。2 项研讨的实验 方针均为切除病灶的晚期黑色素瘤患者,经肿瘤疫 苗医治后,整个随访期间(分别为20 ~ 32 个月、 12 ~ 23 个月)坚持无复发状况的概率高达66.7%(4/6)和61.5%(8/13)。显着,以新抗原为靶点是 肿瘤疫苗临床获益的要害。

            新抗原,望文生义是在正常安排中不表达,而 仅在肿瘤安排表达的抗原,包含致瘤病毒整合进基 因组发生的抗原和骤变蛋白发生的抗原[4-7]。新抗 原不只具有高特异性,而且因其未经胸腺阴性挑选 还具有强免疫原性。因为病毒介导的肿瘤仅占一切 瘤种的一小部分,所以骤变来历的新抗原成为免疫 医治最抱负的靶标。每位患者都有其共同的新抗原 谱,约束了新抗原的运用与展开。前期经过cDNA 文库挑选新抗原的办法,费时吃力,难以推行[8]。

            现在,跟着测序技能和生物信息学的展开,使得快速有用地对每位患者进行独自测序和新抗原挑选成 为或许,为新抗原疫苗临床运用奠定了根底。 现在,已在多种肿瘤[9] 中发现,有用1号平台时时彩登录官网-新抗原:敞开肿瘤医治性疫苗的新时代的ACT[10-15] 和免疫卡控点阻断剂医治[16-20] 大多均诱导出了新 抗原特异性的CD4+ 和CD8+T 细胞反响。Rosenberg 团队的多篇ACT 研讨均证明新抗原特异性T 细胞是快速杀伤肿瘤细胞,使患者获得长时刻生计的 主力军[10-15]。Gubin 等[21] 也发现免疫卡控点阻断 剂的靶点是肿瘤骤变抗原表位。临床前研讨也显现 个体化骤变肽疫苗与免疫卡控点阻断剂的效果相 同[22]。跟着前期临床实验的成功,新抗原疫苗正 在掀开肿瘤免疫医治的新篇章。

            1 新抗原挑选

            跟着二代测序(next-generation sequencing,NGS) 技能的老练,新抗原的挑选越来越方便快捷。现在 常用的挑选办法可概括为下述3 类:办法A、办法 B 及办法C(图1)。

            办法A和办法B的第一步均为测序——挑选 出肿瘤特异性骤变。能够被免疫体系辨认的骤变 首要包含外显子的非同义单核苷酸多态性(nonsynonymous single nucleotide variants,nsSNVs)、 刺进/ 缺失位点及交融基因[23]。测序办法首要为全 外显子组测序(whole-exome sequencing,WES)[24] 比照检测肿瘤安排和相应正常安排的DNA 序列, 发现骤变位点后经过RNA 测序[25] 进一步证明。

            办法A一起还需检测患者的人类白细胞抗原 (human leukocyte antigen,HLA)分型。然后依据 各骤变抗原与HLA 各型的亲和力凹凸对抗原进行 排序,挑选亲和力高的组成短肽或长肽。抗原肽与 HLA 的亲和力能够经过软件猜测。猜测的软件可 于IEDB(immune epitope database and anal y sis resource) 数据库获得。该数据库收纳的猜测软件包 括ANN(artificial neural networks)/NetMHC[26,27]、 NetMHCpan[28]、SMM[29]、SMMPMBEC[30]、ARB、 Comblib_Sidney2008、Pickpocket 及Consensus。最 后,组成的骤变肽是否具有免疫原性还需经过体 外的T 细胞反响实验承认。具体办法为:用负载 有抗原的抗原提呈细胞(antigen-presenting cells, APCs)与患者的T 细胞体外共孵育,检测CD4+ 和CD8+T 细胞的活化标志物,如OX-40、4-1BB、 CD170a 及- 干扰素(interferon-gamma,IFN-)。 早在2014 年就有小鼠实验证明了上述新抗原挑选 办法的可行性[31]。2017 年,Ott 等[2] 选用办法A 组成了肿瘤新抗原长肽疫苗,该疫苗疗法在多例复 发搬运高风险的黑色素瘤患者体内诱导出了强壮的 多功用CD4+ 和CD8+T 细胞反响。

            办法B相对于办法A更为简化, 在发现nsSNVs 后,直接组成多个含有骤变位点的短基因串联序列(tandem minigene,TMG)。TMG 由1号平台时时彩登录官网-新抗原:敞开肿瘤医治性疫苗的新时代多 个短基因交融而成,每个短基因一般可转录为含有 12 个氨基酸的骤变肽,然后以负载TMG 的质粒为模板直接体外转录组成RNA。2014 年,Tran 等[11] 经过办法B 在1 例搬运性胆管癌患者体内发现了 ERBB2IP(erbb2 interacting protein) 骤变。经过回输包含大约25% 骤变特异性T 细胞的肿瘤滋润淋巴细胞(tumour-infiltrating lymphocytes,TILs),患者的肿瘤病灶衰退。后续研讨中,他们选用该方 法挑选了10 例胃肠道肿瘤患者的新抗原,其间9 例患者的新抗原表位能够被自体TILs 辨认[10]。

            与前2 种办法不同,办法C无需获取标本进行测序,而是经过数据库和文献检索发掘新抗原 表位。该办法的独到之处在于能够发现实体瘤的 高频骤变位点。依据该办法,Schumacher 等[32] 发 现了Ⅱ、Ⅲ期弥漫型脑胶质瘤中的高频骤变IDH1 (R132H),并组成了靶向该位点的疫苗。该疫苗已 在小鼠实验中成功引起抗肿瘤效应并进入临床实验 阶段。Ochs 等[33] 也发现了脑胶质瘤的另一个高频 骤变——K27M-mutant histone-3,靶向该位点的疫 苗也已在动物实验中证明效果。理论上而言,其他 高频骤变,如BRAF、RGFR 及KRAS,也或许成 为肿瘤疫苗的抱负靶点。

            2 新抗原疫苗的研讨开展

            跟着新抗原挑选技能的老练,多种新抗原疫苗 进入临床实验阶段。表1收录了其间大部分已完结 和进行中的临床实验。这些疫苗实验的开端时刻充 分显现了新抗原疫苗是肿瘤免疫医治范畴簇新而极 具潜力的一部分。

            首个以新抗原为根底的疫苗临床研讨始于 2008 年,Carreno 等[34] 组成了负载新抗原肽的树 突状细胞(dendritic cell,DC)疫苗,医治了3 例 既往承受伊匹单抗医治的晚期黑色素瘤患者。该试 验证明这一新类型的肿瘤疫苗可进步肿瘤特异性T细胞反响的广度和多样性。

            因为肽疫苗和核酸疫苗无需体外影响DC,所 以制造进程相对简略,易大规模出产。办法C 中 提及的IDH1 疫苗即归于肽疫苗,动物实验证明 接种该疫苗后一起呈现了CD4+TH1 细胞和抗体, 能够引起有用的首要安排相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)Ⅱ类分子约束 的骤变特异性的抗肿瘤免疫反响[32]。因为IDH1 (R132H)骤变在脑胶质瘤患者中外显率较高,因 此该疫苗研讨获得了业界高度评价[35,36],相关临床 实验(NCT02454634)也自2015 年开端展开。靶向新抗原的肽疫苗的首个临床打破亦呈现于黑色 素瘤研讨中。2017 年,Ott 等[2] 规划了一种新抗原 疫苗,由办法A 挑选出的20 条个体化骤变肽与佐 剂poly-ICLC(polyinosinic-polycytidylic acid with polylysine and carboxymethylcellulose)组成,其间 每个肽由15 ~ 30 个氨基酸组成。该团队招募了6 例晚期黑色素瘤患者,医治期间均无显着不良反 应,随访期间仅疫苗医治前即有肺搬运的2 例患者 复发,且之后运用抗程序性逝世蛋白1(programmed cell death protein 1,PD-1)抗体医治后复发病灶彻底衰退。

            核酸疫苗可分为DNA 疫苗和RNA 疫苗。虽 然近年来DNA 疫苗的抗肿瘤效应不显着,简直没 有超越Ⅰ期临床的开展[37],但令人鼓舞的是RNA 疫苗屡次被证明具有安全性、可塑性及杰出的佐剂效果[38]。Kreiter 等多年来致力于研讨个体化RNA 疫苗:2015 年,他们报导了RNA 疫苗可有用操控 小鼠的肿瘤开展[39] ;2016 年,他们组成了一种脂 质载体,能将新抗原转运至淋巴器官——可提供高 效发动和扩增T 细胞反响的微环境[40] ;2017 年, 他们组成了首个用于医治黑色素瘤的新抗原RNA 疫苗,并获得预期临床效果[3]。该RNA 疫苗的接 种办法不同于传统皮下打针,而是经过超声引导直 接打针至腹股沟淋巴结内,以期更有用地激活淋巴 结区域内很多的DC[41]。

            不同类型的疫苗均有其固有的优势和缺点。由 于缺少大规模的随机对照临床研讨,关于哪种疫苗 免疫原性最高的问题现在没有达到一致。此外,在 研讨者们探求新抗原疫苗效果的进程中,无意间发 现能够辨认大大都新抗原并激活强有力抗肿瘤免疫 反响的是CD4+T 细胞,而非CD8+T 细胞。其间的 免疫机制已有相关总述评论[42]。

            3 新抗原疫苗运用的局限性

            3.1 骤变负荷低 不同瘤种的基因骤变率差异巨大[43]。较高的骤变负荷提示该肿瘤具有较高的免 疫原性[16,44]。基因骤变率最高的黑色素瘤[45] 是最 早重新抗原疫苗获益的肿瘤类型[2,3]。因而,骤变 负荷低的肿瘤类型或许不是新抗原疫苗医治的习惯 证。虽然最近Snyder 等[46] 报导新抗原负荷与长时刻 临床获益无显着相关性,但该定论的可靠性或许受 限于其较小的样本量。

            3.2 表位丢掉 在肿瘤疫苗施加的巨大免疫压力 下,肿瘤细胞经过各种机制丢掉表位来完成免疫 逃逸。抗原提呈机制的缺点是非常重要的逃逸机 制[47]。首先是肿瘤细胞外表MHC Ⅰ类分子下调, 其在肿瘤细胞外表具有高异质性,丢掉现象非常常 见[48],某些肿瘤前期就有该分子的缺失[49]。多种 要素促成了这一现象,如MHC 基因缺点、表观遗 传调控及糖酵解的沃伯格效应(Warburg effect of glycolysis);其次,这些丢掉的表位或许来自非必须 骤变(passenger mutations)。依据细胞恶变进程中 基因骤变发挥的效果,能够将其分为两类:首要突 变(driver mutations)和非必须骤变[50]。非必须骤变虽 然对肿瘤生计或成长无影响,可是在肿瘤骤变中占有绝大大都[51],因而肿瘤外表快速丢掉的表位大 多是由非必须骤变发生的。

            T 细胞不只能够辨认新抗原,而且能够介导新 抗原的免疫修改进程。为了躲避肿瘤的免疫逃逸, 诱导出广谱的新抗原特异性T 细胞反响至关重要。

            3.3 肿瘤免疫按捺微环境 杂乱的肿瘤微环境包 含许多免疫按捺机制。某些研讨者以为肿瘤微环 境的按捺性与肿瘤基质细胞的类型有关[52]。肿瘤 内假如滋润的按捺性细胞较多,如调理性T 细胞 (regulatory T cells,Treg)、巨噬细胞及骨髓来历 的按捺性细胞(myeloid-derived suppressor cells, MDSCs),一般以为对免疫医治不灵敏[53]。如前瞻 性临床行列研讨证明,CD4+FOXP3+Treg 细胞滋润 肿瘤后能够按捺西妥昔单抗介导的抗体依靠的细胞 介导的细胞毒性效果(antibody-dependent cellular cytotoxicity,ADCC),然后显着下降临床获益[54]。 而还有研讨者发现免疫逃逸机制与肿瘤微环境中 的一些负性调理分子相关,如Ppp2r2d[55]。敲除 CD4+ 和CD8+T 细胞的Ppp2r2d 能够显着进步ACT 对荷瘤小鼠的效果,添加肿瘤内滋润的效应T 细 胞的数目,延伸小鼠的生计期[56]。此外,排泄抑 制性的细胞因子也是肿瘤微环境内免疫逃逸的一项 重要机制。转化成长因子-(transforming growth factor-,TGF-)、白介素-10(interleukin-10,IL-10) 及血管内皮成长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)能够按李小冉闪婚钟汉良伤心捺DC 老练,损坏其抗原提 呈功用[57]。

            3.4 难以激活肿瘤特异性T 细胞 T 细胞的激活 需求2 种信号:一种是T 细胞受体介导的抗原信号, 另一种是共影响受体介导的其他信号。此外,能够 传递这些信号的APCs 至关重要。共影响分子低表 达、共按捺分子高表达及PD-1 配体均能引起T 细 胞失活[58,59]。研讨者们经过多种办法来阻断T 细 胞的失活途径,包含激动剂[60] 和阻断剂[17,18]。举 例来说,OX-40 是活化的T 细胞外表的共影响受体, 因而OX-40 激动剂可经过延伸T 细胞的生计时刻, 进步其增殖才能,然后进步抗肿瘤免疫效应[61]。 原位接种是由Toll 样受体9(toll-like receptor 9, TLR9)和OX-40 激动剂组成的肿瘤疫苗,可使荷瘤小鼠的原病灶及搬运灶彻底衰退[62]。

            4 新抗原疫苗的展开方向

            4.1 多表位疫苗 为了处理表位丢掉引起的医治 失效,组成包含MHC Ⅰ类和Ⅱ类约束性抗原的 多表位疫苗不失为一种简略有用的办法[34]。大多 数进入临床研讨的新抗原疫苗均包含多个抗原表 位, 如多肽疫苗(NCT00683670、NCT01970358 及NCT02427581)、多表位RNA 或DNA 疫苗 (NCT02316457、NCT02348320 及NCT03122106)。 Li 等[63] 报导了一项个案剖析,他们组成了一个多 表位新抗原疫苗,成功使得该患者多处肺癌病灶快 速衰退。可是疫苗医治开端后的第8 周,该患者死 于肝搬运灶开展引起的并发症。原发灶和搬运灶的 效果差异很或许是由肿瘤病灶异质性构成,因而疫 苗医治测序取样时不行仅取原发灶的安排。此外, 更改抗原肽结构也是一种思路。Simanovich 等[64] 组成了一种八分支多表位肽,接种后有用按捺了荷 瘤小鼠病灶的开展和搬运。

            4.2 佐剂和载体体系 在缺少炎症或微生物影响 物时,安稳状况的DC 捕获和呈上抗原后一般是诱导 免疫耐受而非激活免疫反响[65]。因而,高效的佐剂 和适宜的载体体系是疫苗医治必不行少的一环。

            常用的佐剂包含TLR 激动剂和靶向DC 的单克隆抗体。poly-ICLC 是一种TLR3 激动剂,在临 床研讨中运用最为广泛,其能够经过模仿微生物刺 激引发炎性反响,在卵巢癌患者体内显着进步肽疫 苗的免疫原性[66]。其他的TLR 激动剂,如TLR4 激动剂MPL A(monophos-phoryl lipid A)、TLR7 激动剂imiquimod、TLR7/8 激动剂re1号平台时时彩登录官网-新抗原:敞开肿瘤医治性疫苗的新时代siquimod 及 TLR9 激动剂CpG ODN(CpG oligode ox ynuc leotide) 均非常常用。而靶向DC 的单克隆抗体,如抗 DEC205 抗体[67] 和CD40 激动剂[68],能将抗原投 递至DC,以进步抗肿瘤反响的强度。

            到现在,最令人满意的载药体系是纳米粒子。 纳米粒子自身可模仿病原相关分子形式(pathogenassociated molecular patterns,PAMPs)——能被天 然免疫细胞外表的形式辨认受体(pattern recog nit - ion receptor,PRR)辨认的风险信号分子,然后增 加负载的疫苗被吸取提呈的概率[69]。Min 等[70] 规划出了一些抗原捕获- 纳米粒子(antigen-capturing nanoparticles,AC-NPs)。该纳米疫苗由聚乳酸- 羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA)外表润饰不同的化学物质,然后捕获肿瘤 来历的蛋白抗原(tumour-derived protein antigens, TDPAs)构成,能够显着进步抗PD-1 抗体的效果。 在各种不同的纳米材猜中,纳米核酸因其结构的 可塑性和固有的免疫调理功用,被以为是抱负的 肿瘤疫苗载体。最近,Zhu 等[71] 规划出一种能够 自拼装的环绕式DNA-RNA 纳米胶囊(intertwining DNA-RNA nanocapsules,iDR-NCs)。该载体由 CpG 和按捺Stat3 通路的shRNA 组成,这2 种成 分对APCs 的激活具有协同效果。依据该载体的新 抗原疫苗在荷瘤小鼠体内激活了很多的新抗原特 异性CD8+T 细胞,而且显着按捺了肿瘤病灶的进 展。此外,脂质体也是备受重视的一类载体。其能 够与内源性白蛋白结合,可将抗原靶向转运至引流 淋巴结(draining lymph nodes,DLNs)[72]。由胆 固醇、新抗原肽及CpG 佐剂简易衔接拼装构成的 纳米疫苗在动物实验中已被证明具有必定的安全性 和效果[73]。将该纳米疫苗与一个靶向肿瘤抗原的 抗体、IL-2 及抗PD-1 抗体联合运用效果显着,能 使荷瘤小鼠很大的肿瘤病灶衰退[74]。还有研讨者 规划出“纳米盘”结构的脂质载体,由组成的高 密度脂蛋白组成[75]。该纳米粒子能将负载的新抗 原肽和CpG 有用传送至淋巴器官,诱导DC 老练, 激活较裸药多47 倍的特异性细胞毒性T 淋巴细胞 (cytotoxic lymphocytes,CTLs)。总的来说,纳米 疫苗未来的规划方向是更小的粒径、更精准的淋巴 结靶向及更多样的佐剂负载。

            4.3 与其他免疫医治联合 依据PD-1 信号通路对 抗肿瘤T 细胞反响强1号平台时时彩登录官网-新抗原:敞开肿瘤医治性疫苗的新时代壮的按捺造用,免疫卡控点 阻断剂将在疫苗对T 细胞的激活方面发挥不行替 代的辅佐效果。Ott 等[2] 在承受疫苗联合抗PD-1 抗体的患者体内发现疫苗诱导的免疫反响的时刻延 长和新抗原特异性T 细胞的表位扩展。Sahin 等[3] 也报导了承受新抗原疫苗联合抗PD-1 抗体医治的 患者肿瘤病灶彻底衰退,疫苗医治后的肿瘤病灶 PD-L1 上调,且疫苗激活的回忆型新抗原特异性T细胞为PD-1 阳性。现在,已有多项进行中的临床 实验测验进一步探求新抗原疫苗和免疫卡控点阻 断剂的协同效应(NCT02950766、NCT02897765、 NCT02897765)。

            ACT医治中体外出产的工程化T 细胞,不管 是否与肿瘤疫苗靶向相同的抗原,理论上都将协同 发挥杀1号平台时时彩登录官网-新抗原:敞开肿瘤医治性疫苗的新时代伤肿瘤细胞的效果。在该联合医治中,前期 首要是回输的工程化T 细胞发挥免疫效应;晚期 首要是疫苗诱导的T 细胞反响,极大地延伸了体 内免疫反响的持久性和多样性。

            4.4 与传统疗法联合 早在2005 年,研讨者就发 现化疗可经过进步抗原发生与表达、增强T 细胞 反响来助力免疫医治[76]。而放疗与免疫医治的关 系更为亲近。一个对放疗灵敏的肿瘤细胞经照耀后 可发生很多新抗原和促炎因子,因而照耀后的肿瘤 病灶也被称为“原位疫苗”[77]。原位照耀联合免疫 医治能够诱发强壮的远位效应。最近一项Ⅱ期临床 实验(NCT01006044)证明了肿瘤疫苗与放疗联合 的安全性和有用性[78]。

            5 结语

            免疫医治的方针是激活有用抗肿瘤的免疫反 应,而新抗原已被证明是T 细胞杀伤肿瘤细胞的关 键。因而,新抗原挑选技能的老练敞开了个体化疫 苗的新时代。疫苗医治的展开不行避免地会遇到各 种问题:新抗原负荷低、表位丢掉、肿瘤免疫按捺 微环境及难以诱导肿瘤特异性T 细胞等。但研讨者 们也探求出许多办法能够在必定程度上处理这些问 题,尤其是联合医治的形式。肿瘤新抗原疫苗联合 其他免疫医治或传统疗法可有用躲避单种疗法的缺 陷,成为医治实体瘤的有用办法。总归,新抗原和 肿瘤医治性疫苗的强强联合具有宽广的运用远景。

            参考文献(略)

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