快速肽发现和“即插即用”技术可以使个性化癌症疫苗成为现实

根据今天发表在《柳叶刀》杂志上的一份报告，科学家们已经创建了一个用于识别、优先排序和评估潜在肿瘤抗原的管道，以快速生成癌症疫苗eLife．

这种新方法可以帮助研究人员快速识别细胞毒性T细胞识别的肿瘤特异性抗原，对个体肿瘤产生强大、持久和高度特异性的反应。这可能会反过来导致一种更快速、更容易的方法，基于已识别的抗原来生成有效的、个性化的癌症疫苗。

“对于一个癌症疫苗芬兰赫尔辛基大学免疫病毒治疗实验室(IVTLab)的博士后研究员Sara Feola解释说:“为了有效，我们需要选择能引起强烈免疫反应的靶抗原，它只存在于癌细胞上，适合个体独特的肿瘤类型。”然而，肿瘤上只有少数抗原(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。我们的产品线包括治疗性癌症最佳开发的所有必要步骤疫苗但在个体患者的基础上可以更快地进行，从而实现真正的个性化治疗。”

赫尔辛基大学生物药物开发教授、IVTLab小组负责人、资深作者Vincenzo Cerullo补充说:“开发个性化的癌症疫苗需要几种不同的技术协同工作，而且速度要快。”“我们需要快速可靠的方法来识别和优先考虑抗原，以及快速、廉价和可行的方法来将这些抗原传递给患者。在过去的六年里，我们一直致力于一个由欧洲研究委员会(ERC)支持的项目，使这个复杂的谜题的所有碎片一起工作，创建了本工作中部分描述的管道。

“我们的研究建立在之前工作的基础上，包括开发一种新的方法来从非常小的样本中识别肿瘤特异性抗原，创建一种新的算法来根据肽与病原体来源的肽的相似性来优先考虑肽，并构建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输。”

在目前的研究中，研究小组首先研究了肿瘤细胞的抗原结构，即细胞表面所有不同的肽。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多肽法，来探索细胞表面抗原。这产生了一个包含数千个候选肽的列表，并提出了如何对它们进行优先级排序的挑战。

研究小组采用了两条平行的调查路线:首先，他们观察了皮肤上肽的相对数量癌症细胞与正常细胞相比。这给他们提供了关于抗原是否真的是肿瘤特异性的线索。第二，他们使用了软件工具之前在他们的实验室中开发，以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名单从数千个缩小到26个。然后，他们进一步研究了这些抗原的潜力，通过测试它们刺激T细胞的效果，以及它们与形成疫苗基础的腺病毒载体结合的效果。所有候选抗原肽都能与病毒载体相互作用，但有6个肽表现最好，并被进一步测试。

下一阶段是研究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生长。为了验证这一点，研究小组使用了左右两侧都有结肠肿瘤的小鼠。然后，他们用涂有每种候选肽抗原的疫苗处理小鼠的一侧。正如他们所希望的那样，他们发现携带多肽的疫苗可以促进治疗肿瘤的抗肿瘤生长，但其中一种疫苗可以促进未治疗肿瘤的抗肿瘤生长，这表明这种疫苗中的肽抗原已经对肿瘤产生了强大的系统免疫反应。

Cerullo总结说:“我们已经开发并验证了一个管道，它首次涵盖了个性化癌症疫苗开发的所有阶段，从原发肿瘤中分离多肽开始，到分析它们以确定最佳候选疫苗。”“这一管道目前正在我们精准癌症医学旗舰项目iCAN的人类癌症患者身上进行验证。

“总之，我们的研究结果证明了应用管道来生成量身定制的模型的可行性癌症通过关注优先级和选择标准，并采用称为PeptiCRAd的快速即插即用技术，通过用所选多肽修饰临床批准的腺病毒载体来开发疫苗。这为快速生产疫苗提供了可能临床使用在美国，有效的个性化治疗是成功治疗的主要目标。”