综述:新抗原在实体瘤过继细胞治疗中的应用

【字体: 时间:2025年10月12日 来源:Journal of Pancreatology 1.1

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  本综述系统探讨了新抗原(TSA)在实体瘤过继细胞治疗(ACT)中的前沿进展,涵盖其来源(如SNV、INDEL、基因融合等)、鉴定流程(多组学测序、MHC分型、免疫原性验证)及基于TCR-T、CAR-T等工程化细胞疗法的临床应用。文章重点分析了靶向KRASG12D/G12V、HPV(E6/E7)、HBV等热点新抗原的临床试验(如NCT03190941、NCT02858310),并指出MHC下调、肿瘤异质性及免疫抑制微环境等挑战,对未来共享新抗原发现、联合放化疗及个性化临床试验优化提出展望。

  
新抗原:实体瘤过继细胞治疗的精准钥匙
在肿瘤免疫治疗领域,新抗原(Neoantigens),也称为肿瘤特异性抗原(TSA),正成为一颗冉冉升起的新星。与传统肿瘤相关抗原(TAA)不同,新抗原由肿瘤细胞特有的基因突变产生,几乎不在正常组织中表达,这使其成为极具吸引力的精准免疫治疗靶点,能有效避免“脱靶”毒性。过继细胞治疗(ACT)作为一种“活的药物”,通过改造和扩增患者自身的免疫细胞来攻击肿瘤,在血液肿瘤中已取得显著成功,但在实体瘤治疗中仍面临挑战。将新抗原与ACT相结合,为攻克实体瘤提供了新的希望。
新抗原的来源:从经典突变到非经典变异
新抗原的来源丰富多样,主要可分为经典变异和非经典变异两大类。
经典变异源于肿瘤细胞基因编码区的直接突变。其中包括:
  • 单核苷酸变异(SNV):单个碱基的替换,是研究最广泛的类型,尤其在驱动基因(如PIK3CA、RAS、BRAF)中产生的SNV可能成为不同患者共享的靶点。
  • 插入和缺失(INDEL):碱基的插入或缺失,可能导致阅读框移位,产生与正常细胞截然不同的氨基酸序列,免疫原性往往更强。
  • 基因融合:由染色体易位、缺失等引起,产生的融合蛋白(如滑膜肉瘤中的SYT-SSX1)通常具有较高的免疫原性潜力。
  • 选择性剪接:mRNA前体通过不同的剪接方式产生多种变异体,肿瘤中的异常剪接可产生大量新抗原。
  • 外源病毒整合:如人乳头瘤病毒(HPV)、爱泼斯坦-巴尔病毒(EBV)的基因整合到宿主基因组后表达的病毒蛋白,可作为共享新抗原。
非经典变异则不涉及基因序列的改变,而是源于异常的翻译或翻译后修饰(PTM):
  • 非编码区异常翻译:通常不翻译的5‘/3’非翻译区(UTR)、环状RNA(circRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)在肿瘤中可能被翻译成新抗原。
  • 翻译后修饰(PTM):如异常的糖基化(如Tn抗原)、磷酸化、瓜氨酸化等,可以产生被MHC呈递的新抗原。
  • 人类内源性逆转录病毒抗原(HERV):基因组中沉睡的古老病毒序列在肿瘤中因表观遗传失调而重新激活表达。
非经典变异更可能在不同患者间共享,具有更大的临床应用潜力,但其鉴定技术目前仍面临挑战。
新抗原的鉴定:从序列到免疫验证
精准鉴定具有免疫原性的新抗原是成功治疗的关键,其流程环环相扣。
  1. 1.
    测序:利用多组学技术,包括全外显子组测序(WES)、全基因组测序(WGS)、转录组测序和蛋白质组质谱(MS)分析,全面筛选肿瘤特异性突变和表达的异常肽段。对于非经典变异,核糖体图谱测序(Ribo-seq)等技术有助于发现异常翻译事件。
  2. 2.
    MHC分型与突变调用:通过计算工具(如OptiType、PolySolver)确定患者的人类白细胞抗原(HLA)基因型,这对于预测新抗原能否被呈递至关重要。同时,利用生物信息学方法(如BreakDancer、Varscan)识别可信的体细胞突变。
  3. 3.
    免疫原性验证
    • MHC结合:使用NetMHCpan、DeepTAP等算法预测肽段与MHC分子的结合亲和力,并结合洗脱的MHC配体数据提高准确性,减少假阳性。
    • T细胞激活:通过酶联免疫斑点(ELISpot)检测干扰素-γ(IFN-γ)分泌、流式细胞术检测T细胞活化标志物(如4-1BB),或利用单细胞T细胞受体测序(scTCR-seq)直接鉴定能够识别新抗原的T细胞及其TCR序列。
  4. 4.
    新抗原优先级排序:综合MHC结合力、基因表达水平、肽段稳定性、抗原“异己”程度等特征,对候选新抗原进行排序,筛选出最有可能激发有效抗肿瘤免疫的靶点。
新抗原特异性ACT的临床应用
ACT已经历了从第一代到第二代的演变。第一代ACT主要依赖淋巴因子(如IL-2)激活的肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)或外周血淋巴细胞(PBL),但其疗效有限且副作用大。第二代ACT则通过基因工程改造T细胞、自然杀伤细胞(NK)或巨噬细胞,使其表达靶向新抗原的受体,主要包括T细胞受体工程化T细胞(TCR-T)和嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)、CAR-NK、CAR-M等。
新抗原特异性TCR-T疗法
传统的TCR-T疗法从识别新抗原的T细胞中克隆其TCR基因,通过病毒载体(如逆转录病毒)或非病毒方法(如电转mRNA、睡美人转座子系统)导入患者自体T细胞。大量临床试验正在探索其潜力,热门靶点包括:
  • KRAS突变:如KRASG12D和KRASG12V。个案报道显示,靶向HLA-C*08:02限制性KRASG12D的TCR-T疗法在转移性胰腺癌患者中引发了显著且持久的肿瘤消退。
  • 病毒抗原:如HPV的E6/E7蛋白。一项针对HPV相关上皮癌的临床试验显示,靶向HPV16 E7的TCR-T疗法取得了50%的客观缓解率,且未出现严重毒性。乙型肝炎病毒(HBV)相关肝癌的TCR-T疗法也显示出控制病毒和抗肿瘤的潜力。
  • 个体化新抗原:针对患者独特的突变谱定制TCR-T疗法,并与免疫检查点抑制剂(如抗PD-1抗体)联用,以期克服免疫抑制。
CAR样TCR-T:第二代TCR-T
为了克服传统TCR-T的MHC限制性和提高亲和力,研究人员开发了新型受体,如T细胞受体融合构建体(TRuC-T)、合成T细胞受体和抗原受体(STAR-T)。它们将抗体的单链可变片段(scFv)与TCR的信号传导部件融合,兼具CAR的高亲和力靶向和TCR的天然信号传导优势。临床前研究显示,靶向TP53R175H或EGFRvIII等新抗原的STAR-T/TRuC-T展现出强大的抗肿瘤活性。
新抗原特异性CAR疗法
CAR疗法通常靶向细胞表面抗原。对于细胞内新抗原,研究人员正在开发靶向pMHC的CAR,以扩大其应用范围。例如,针对神经母细胞瘤相关PHOX2B肽段-HLA-A*24:02复合物的CAR-T,在临床前模型中显示出特异性杀伤能力。然而,靶向细胞内KRASG12V-HLA复合物的CAR-T仍面临挑战,需要进一步优化。对于细胞膜上的新抗原,如由异常糖基化产生的Tn抗原(如Tn-MUC1)或NGcGM3,CAR-T、CAR-NK和CAR-M疗法在临床前研究中均表现出良好的前景。
挑战与展望
尽管前景广阔,新抗原ACT在实体瘤中的应用仍面临诸多挑战:
  1. 1.
    MHC-II新抗原鉴定困难:相较于MHC-I,MHC-II呈递的肽段更长、更复杂,预测模型准确性较低。
  2. 2.
    MHC下调:肿瘤细胞可通过自噬等机制下调MHC表达,导致免疫逃逸。联合使用细胞因子(如IFN-γ)或自噬抑制剂可能改善此情况。
  3. 3.
    新抗原异质性:肿瘤内和患者间新抗原表达的异质性可能导致治疗抵抗。未来可探索靶向多个新抗原或新抗原与TAA的组合策略。
  4. 4.
    免疫抑制微环境:实体瘤的物理屏障(如基质)和免疫抑制细胞(如Treg、TAM)严重阻碍效应细胞的浸润和功能。联合靶向CCR4/CCL22轴、或使用纳米技术重编程TAM等策略有望改善微环境。
展望未来,该领域的发展方向包括:
  • 发现共享新抗原:驱动基因突变和非经典变异是共享新抗原的重要来源,开发“现货型”疗法可降低成本、缩短等待时间。
  • 优化ACT设计:设计多靶点、整合多种功能域(如免疫调节、基质重塑)的下一代受体,并开发更安全、高效的细胞制备和毒性控制平台。
  • 联合放化疗:放化疗不仅能直接杀伤肿瘤,其诱导的DNA损伤还可能产生新的新抗原,与ACT协同作用。
  • 优化临床试验设计:采用伞式试验和篮式试验等策略,根据患者的免疫分型(免疫炎症型、免疫排斥型、免疫沙漠型)或特定分子标志物进行个性化组合治疗。
总之,新抗原指导的过继细胞治疗为实体瘤的精准免疫治疗开辟了充满希望的新途径。随着鉴定技术的不断进步、工程化策略的日益创新以及临床试验经验的积累,这一领域有望为更多患者带来福音。
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