免疫療法正在走向癌癥治療的前沿,。根據哈佛大學的一項新研究，最近的臨床試驗已經證明,，這些方法可以針對每個人的腫瘤的獨特突變情況進行個性化治療,，從而為許多患者點燃新的希望,。
這些發(fā)展的基礎是腫瘤特異性的“新抗原”，存在于腫瘤細胞表面上的突變肽,。吞噬新抗原后,，免疫系統(tǒng)的樹突狀細胞(DC)可以啟動強大的T細胞反應，攻擊表達它們的癌細胞,，這意味著它們會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John A. Paulson工程與應用科學學院(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細胞的新方法,。
Wyss研究所核心教授David Mooney和他的團隊在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方面更加有效,，并且重要的是在保持動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,，因為預測它們在個體腫瘤中變得越來越可靠,。我們的材料方法能夠在一個單一的支架上非常容易和有效地混合和匹配預測的新抗原，作為遞送載體,，可以與目前的進展相融合,，以實現更有效的個性化癌癥治療，“負責該研究的Mooney說,。穆尼還領導Wyss研究所的免疫材料平臺,，是SEAS生物工程的Robert P. Pinkas教授。
科學家們使用了他們以前開發(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和蛋白質遞送至細胞的聚合物。已經推測PEI具有免疫刺激作用,。
“這使我們能夠實現兩件事：它能夠隨時吸收多種肽,，無論其固有性質如何，無需進一步修飾它們;并且通過與多肽一起被DC接受,，PEI增強了我們小鼠模型中DCs的刺激以及隨之而來的腫瘤定向的細胞毒性T細胞應答,，“第一作者Aileen Li表示，她與Mooney一起完成了她的研究生工作,，現在是加州大學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)現它們在激活DC群體,，刺激與鄰近淋巴結中的T細胞的相互作用方面顯著更有效，并且驅動識別腫瘤特異性的循環(huán)殺傷T細胞的產生肽,。
通過提高戰(zhàn)略的臨床潛力,，這些進展還轉化為帶有更多相關腫瘤的小鼠模型，研究人員由Dana-Farber癌癥研究所癌癥免疫學和病毒學系主任Kai Wucherpfennig帶領的合作團隊進行,。
首先,，他們設計了一種疫苗，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,，其導致宮頸癌和其他癌癥,。令人印象深刻的是，單次注射疫苗導致快速和完全根除小鼠中的HPV腫瘤,，其中80%的動物壽命超過150天,。相比之下，大多數未經處理的動物在30天內死于癌癥,，而缺乏PEI和傳統(tǒng)配制疫苗的對照疫苗僅具有約一半的效果,。即使在注射后六個月，用PEI制劑接種的動物仍可破壞腫瘤細胞,，表明它們已形成對腫瘤的強大免疫記憶,。
該研究小組通過對更激進和難以治療的腫瘤模型進行研究，更密切地模擬了人類患者潛在的未來新抗原方法,。
“我們將最近在小鼠黑色素瘤和結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)現單次注射疫苗清除了腫瘤轉移，并提供了對與多次注射相當的腫瘤的強免疫應答現有的疫苗“,，李說,。
當與免疫檢查點療法相結合時，它可以廣泛地提高針對腫瘤的殺傷性T細胞活性,，疫苗和檢查點療法的效果均得到增強,。
不同的免疫檢查點療法目前在臨床上進行，但是它們在許多患者和腫瘤中的效果仍然很弱,。該團隊認為，將他們與生物材料支持的新抗原方法結合起來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.
