免疫療法正在走向癌癥治療的前沿。根據(jù)哈佛大學(xué)的一項(xiàng)新研究,，最近的臨床試驗(yàn)已經(jīng)證明,，這些方法可以針對(duì)每個(gè)人的腫瘤的獨(dú)特突變情況進(jìn)行個(gè)性化治療，從而為許多患者點(diǎn)燃新的希望,。
這些發(fā)展的基礎(chǔ)是腫瘤特異性的“新抗原”,，存在于腫瘤細(xì)胞表面上的突變肽。吞噬新抗原后,，免疫系統(tǒng)的樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)可以啟動(dòng)強(qiáng)大的T細(xì)胞反應(yīng),，攻擊表達(dá)它們的癌細(xì)胞，這意味著它們會(huì)刺激患者的免疫系統(tǒng)以破壞自己的腫瘤,。但是,，盡管取得了這樣的成功，但仍然很難將不同類(lèi)型的肽整合到免疫系統(tǒng)可接受的“癌癥疫苗”中,。
哈佛Wyss生物啟發(fā)工程研究所，哈佛大學(xué)John A. Paulson工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)和Dana-Farber癌癥研究所的研究小組的新研究描述了一種使用一些生物材料遞送抗原肽到DC細(xì)胞的新方法,。
Wyss研究所核心教授David Mooney和他的團(tuán)隊(duì)在Nature Methods發(fā)表的一篇論文中解釋了這種策略如何在刺激抗腫瘤反應(yīng)方面更加有效,，并且重要的是在保持動(dòng)物排斥腫瘤的小鼠模型中的腫瘤特異性免疫記憶至少半年,。
“在免疫治療中使用新抗原具有巨大的前景，因?yàn)轭A(yù)測(cè)它們?cè)趥€(gè)體腫瘤中變得越來(lái)越可靠,。我們的材料方法能夠在一個(gè)單一的支架上非常容易和有效地混合和匹配預(yù)測(cè)的新抗原,，作為遞送載體，可以與目前的進(jìn)展相融合,，以實(shí)現(xiàn)更有效的個(gè)性化癌癥治療,，“負(fù)責(zé)該研究的Mooney說(shuō)。穆尼還領(lǐng)導(dǎo)Wyss研究所的免疫材料平臺(tái),，是SEAS生物工程的Robert P. Pinkas教授,。
科學(xué)家們使用了他們以前開(kāi)發(fā)的可編程生物材料，這種材料由微小的介孔二氧化硅棒(MSRs)制成,，可以注入皮下,，自發(fā)組裝成吸引和刺激DC的三維支架。然后他們用聚乙烯亞胺(PEI)包被MSRs,，聚乙烯亞胺(PEI)是一種先前用于將DNA和蛋白質(zhì)遞送至細(xì)胞的聚合物,。已經(jīng)推測(cè)PEI具有免疫刺激作用。
“這使我們能夠?qū)崿F(xiàn)兩件事：它能夠隨時(shí)吸收多種肽,，無(wú)論其固有性質(zhì)如何,，無(wú)需進(jìn)一步修飾它們;并且通過(guò)與多肽一起被DC接受，PEI增強(qiáng)了我們小鼠模型中DCs的刺激以及隨之而來(lái)的腫瘤定向的細(xì)胞毒性T細(xì)胞應(yīng)答,，“第一作者Aileen Li表示,，她與Mooney一起完成了她的研究生工作，現(xiàn)在是加州大學(xué)舊金山分校的博士后研究員,。
除了PEI包衣外,，疫苗還含有幫助它們吸引DC和促進(jìn)免疫功能的因子。比較缺乏PEI但具有所有其他成分的疫苗,，研究小組發(fā)現(xiàn)它們?cè)诩せ頓C群體,，刺激與鄰近淋巴結(jié)中的T細(xì)胞的相互作用方面顯著更有效，并且驅(qū)動(dòng)識(shí)別腫瘤特異性的循環(huán)殺傷T細(xì)胞的產(chǎn)生肽,。
通過(guò)提高戰(zhàn)略的臨床潛力,，這些進(jìn)展還轉(zhuǎn)化為帶有更多相關(guān)腫瘤的小鼠模型，研究人員由Dana-Farber癌癥研究所癌癥免疫學(xué)和病毒學(xué)系主任Kai Wucherpfennig帶領(lǐng)的合作團(tuán)隊(duì)進(jìn)行,。
首先,，他們?cè)O(shè)計(jì)了一種疫苗，該疫苗提供了人乳頭瘤病毒(HPV)中眾所周知的E7癌蛋白的模型肽,，其導(dǎo)致宮頸癌和其他癌癥,。令人印象深刻的是，單次注射疫苗導(dǎo)致快速和完全根除小鼠中的HPV腫瘤,，其中80%的動(dòng)物壽命超過(guò)150天,。相比之下,，大多數(shù)未經(jīng)處理的動(dòng)物在30天內(nèi)死于癌癥，而缺乏PEI和傳統(tǒng)配制疫苗的對(duì)照疫苗僅具有約一半的效果,。即使在注射后六個(gè)月,，用PEI制劑接種的動(dòng)物仍可破壞腫瘤細(xì)胞，表明它們已形成對(duì)腫瘤的強(qiáng)大免疫記憶,。
該研究小組通過(guò)對(duì)更激進(jìn)和難以治療的腫瘤模型進(jìn)行研究,，更密切地模擬了人類(lèi)患者潛在的未來(lái)新抗原方法。
“我們將最近在小鼠黑色素瘤和結(jié)腸直腸腫瘤中鑒定到的五種新抗原引入我們的生物材料支架中,，發(fā)現(xiàn)單次注射疫苗清除了腫瘤轉(zhuǎn)移,，并提供了對(duì)與多次注射相當(dāng)?shù)哪[瘤的強(qiáng)免疫應(yīng)答現(xiàn)有的疫苗“，李說(shuō),。
當(dāng)與免疫檢查點(diǎn)療法相結(jié)合時(shí),，它可以廣泛地提高針對(duì)腫瘤的殺傷性T細(xì)胞活性，疫苗和檢查點(diǎn)療法的效果均得到增強(qiáng),。
不同的免疫檢查點(diǎn)療法目前在臨床上進(jìn)行,，但是它們?cè)谠S多患者和腫瘤中的效果仍然很弱。該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,，將他們與生物材料支持的新抗原方法結(jié)合起來(lái)可以更有效地治療許多患者,。
原始出處：
Aileen Weiwei Li， Miguel C. Sobral,， Soumya Badrinath,， et al.A facile approach to enhance antigen response for personalized cancer vaccination.Nature Materialsvolume 17， pages528–534 (2018),， doi：10.1038/s41563-018-0028-2.
