重磅 | 有望消灭癌症!《自然》带来全新设计癌症疫苗

近期,《自然》带来全新设计癌症疫苗,有望一举解决癌症疫苗研发难题。研究人员研发的癌症疫苗,可以诱导不同的T细胞和自然杀伤细胞(NK细胞)进行协同攻击,发挥更广泛的免疫功能。

美国哈佛大学的研究人员发表了一篇题为” A vaccine targeting resistant tumours by dual T cell plus NK cell attack “的研究论文。

癌症是威胁人类健康的头号杀手。人们谈“癌”色变,主要源于癌症的治疗局限,临床上至今无法彻底攻克癌症,癌症的死亡率居高不下。近年来,癌症免疫治疗技术的不断突破,以“唤醒人体针对癌症的免疫系统”为基础原理的癌症疫苗备受科学家的关注,这意味着人类抗癌战争即将进入一个新阶段。

癌症疫苗小科普:

癌症疫苗分为预防性癌症疫苗和治疗癌症疫苗。预防性肿瘤疫苗主要针对病毒感染导致的癌症,其目标是减少或消除肿瘤发生的概率,如宫颈癌疫苗(HPV疫苗)、乙肝疫苗(HBV疫苗);治疗性肿瘤疫苗主要是利用肿瘤细胞因特异性突变产生的多肽抗原,激活人体免疫系统,发挥特异性抗肿瘤效应的治疗性免疫治疗策略,例如,FDA批准的第一个治疗性树突细胞疫苗Sipuleucel-T(Provenge),适应症为前列腺癌晚期患者。

抗体渲染图

当前,已有越来越多针对不同癌症的肿瘤疫苗正处于临床试验阶段。它们的原理基本相同,即主要依赖重要组织相容复合体(MHC)向T细胞呈递抗原蛋白发挥作用,一旦肿瘤表面蛋白突变,疫苗的保护性也会随之下降。并且,每个癌症患者的呈递抗原特性和免疫激活能力都是不同的,因此此类疫苗需要进行个性化定制,成本高昂。

而《自然》带来的全新设计癌症疫苗,有望一举解决以上难题。这是一种针对肿瘤免疫逃逸机制的概念性新癌症疫苗,该疫苗针对MICA和MICB(MICA/B)两类表面蛋白靶点,诱导不同的T细胞和自然杀伤细胞(NK细胞)进行协同攻击,帮助免疫系统消除肿瘤防御系统来摧毁癌症。

  • 广谱性靶点,解决肿瘤抗原个性化差异

因DNA损伤而广泛表达于多种肿瘤细胞表面的肿瘤特异性抗原MICA/B,并且在健康细胞中几乎检测不到。因此,借助多种肿瘤细胞表达MICA/B的特点,无需给每个患者定制个性化疫苗。

MICA/B能够成为激活T细胞和自然杀伤细胞(NK细胞)的配体,加速免疫系统消灭癌症。这是因为一方面,MICA/B可由抗原递呈细胞(树突状细胞等)呈递给CD4+T细胞,进而介导肿瘤杀伤作用;另一方面MICA/B可与CD8+T细胞和NK细胞表面的NKG2D受体结合,激活CD8+T细胞和NK细胞的肿瘤杀伤作用。

  • 防止肿瘤抗原突变,逃逸免疫监控

不过肿瘤细胞并不会放任这一对自己有威胁的事情发生,它们会通过蛋白水解过程对MICA/B进行分解切割,减少它们激活免疫细胞的可能性;同时,MICA/B脱落还可诱导NKG2D受体内化而抑制NK细胞功能,从而逃避免疫攻击。

新疫苗能有效阻止肿瘤对MICA/B的切割过程,从而提升肿瘤表面MICA/B蛋白的水平,防止肿瘤细胞因发生抗原突变而逃避免疫系统的追击。并且,这个过程还可以激活树突细胞向T细胞进行肿瘤抗原呈递,提升NK细胞的细胞毒性。

目前,研究人员已成功进行了动物试验并验证了其安全性。他们发现在肿瘤小鼠中使用疫苗可以显著减少肿瘤的转移,降低癌细胞的生长速度,这些初步结果显示,基于MICA/B的癌症疫苗可以激活有效的肿瘤免疫。他们现在正在设计一项临床试验,将在人体中测试这种新疫苗。

▲两种肿瘤自发转移模型——黑色素瘤模型B16-BL6(MICB)和三阴性乳腺癌模型4T1(MICB)中,注射疫苗的小鼠肿瘤体积明显要更小(图片来源:参考资料[1])