eLife：肽的快速发现和“即插即用”技术可以让个性化的癌症疫苗成为现实

根据一份新报告，科学家们已经建立了一条途径，用于识别、优先排序和评估潜在的肿瘤抗原，以快速生成癌症疫苗。

　　

这种新方法可以帮助研究人员快速识别被细胞毒性T细胞识别的肿瘤特异性抗原，对个体的肿瘤产生强大、持久和高度特异性的反应。这反过来可能导致一种更快更容易的方法，以确定的抗原为基础，产生有效的、个性化的癌症疫苗。

“癌症疫苗是有效的,我们需要选择目标抗原,引起强烈的免疫应答,只存在癌细胞,是根据每个人的独特的肿瘤类型,”第一作者莎拉首轮解释道,ImmunoViroTherapy实验室的博士后研究员(IVTLab),芬兰赫尔辛基大学。然而，肿瘤上的抗原只有少数(如果有的话)符合这些特征，这使得识别和优先考虑潜在有效的候选抗原非常困难。我们的管道包括最佳开发治疗性癌症疫苗的所有关键步骤，但这可以在单个患者的基础上更快地进行，实现真正的个性化治疗。”

“开发个性化的癌症疫苗需要几种不同的技术一起快速工作，”资深作者Vincenzo Cerullo补充说，他是赫尔辛基大学生物药物开发教授和IVTLab的组长。“我们需要快速和可靠的方法来识别和优先确定抗原，以及快速、廉价和可行的方法来将这些抗原提供给患者。在过去的六年里，我们一直在做一个由欧洲研究委员会(ERC)支持的项目，让这个复杂的拼图的所有部分一起工作，创造了这个工作中部分描述的管道。

“我们的研究建立在之前的工作基础上，包括开发一种新方法，从非常小的样本中识别肿瘤特异性抗原，创建一种新的算法，根据它们与病原体来源的肽的相似性来对肽进行排序，并建立了几种不同的即插即用技术，将这些肽与杀死癌细胞的病毒或细菌一起传递。”

在目前的研究中，该团队从研究肿瘤细胞的抗原景观开始——即细胞表面的所有不同的多肽。他们研究了结肠癌小鼠模型，并使用了最先进的技术，如基于质谱分析的免疫肽学方法，以探索细胞表面抗原。这产生了一份包含数千种候选肽的列表，并提出了如何对它们进行排序的挑战。

研究小组采用了两条平行线进行研究:首先，他们对比了癌细胞和正常细胞上的肽的相对数量。这给他们提供了抗原是否真的是肿瘤特异性的线索。第二，他们使用了他们实验室以前开发的一种软件工具来识别与已知病原体抗原相似的肿瘤抗原，利用它们对病原体抗原引起类似免疫反应的潜在能力。

利用这些方法，研究小组将候选抗原从数千种缩小到26种。然后，他们通过测试这些抗原对T细胞的刺激效果，以及它们与腺病毒载体(构成疫苗的基础)的结合效果，进一步研究了这些抗原的潜力。所有候选抗原多肽都与病毒载体相互作用，但其中6个多肽表现最好，并被进一步研究。

下一步是观察携带这些目标抗原的疫苗是否能刺激足够的免疫反应来控制或阻止肿瘤的生长。为了验证这一点，研究小组使用了左右两侧有结肠肿瘤的老鼠。然后，他们在小鼠的一侧注射涂有候选肽抗原的疫苗。正如所希望的那样，他们发现携带肽的疫苗改善了治疗过的肿瘤的抗肿瘤生长，但其中一种疫苗改善了未治疗过的肿瘤的抗肿瘤生长——这表明这种疫苗中的肽抗原对肿瘤产生了强大的系统免疫反应。

Cerullo总结道:“我们已经开发并验证了一个管道，该管道首次涵盖了个性化癌症疫苗开发的所有阶段，首先从原发肿瘤中分离多肽，然后对其进行分析，以确定最佳候选药物。”“在我们的精准癌症医学旗舰项目iCAN下，这一管道目前正在人类癌症患者身上进行验证。

“总之，我们的研究结果证明，通过关注优先排序和选择标准，并采用名为PeptiCRAd的快速即插即用技术，通过将选定的多肽装饰临床批准的腺病毒载体，应用该管道生产定制癌症疫苗的可行性。这开启了快速生产用于临床使用的疫苗的可能性，有效的个性化治疗是成功治疗的主要目标。”

Journal Reference:

1. Sara Feola, Jacopo Chiaro, Beatriz Martins, Salvatore Russo, Manlio Fusciello, Erkko Ylösmäki, Chiara Bonini, Eliana Ruggiero, Firas Hamdan, Michaela Feodoroff, Gabriella Antignani, Tapani Viitala, Sari Pesonen, Mikaela Grönholm, Rui MM Branca, Janne Lehtiö, Vincenzo Cerullo. A novel immunopeptidomic-based pipeline for the generation of                    personalized oncolytic cancer vaccines. eLife, 2022; 11 DOI: 10.7554/eLife.711562552.htm (accessed March 22, 2022).