新突破!研究人员开发出通用型肿瘤疫苗

肿瘤特异性免疫是指肿瘤抗原在胞内加工成肽段后与细胞表面的主要组织相容性复合体 – IMHC-Ⅰ)结合并呈递给 CD8+ T 细胞,或抗原先从肿瘤细胞上脱落,再由抗原提呈细胞加工成肽段后与主要组织相容性复合体 – IIMHC-Ⅱ)结合并呈递给 CD4+ T 细胞,进而使机体获得保护性免疫反应。

一般癌症 DNA 损伤情况下可诱导应激蛋白 MICA MICBMICA/B)表达,这些蛋白作为配体激活 T 细胞和 NK 细胞上 NKG2D 受体,清除癌细胞。但同时,肿瘤细胞利用 MHC 的个性化差异、干扰肽呈递以及 MICA/B 蛋白水解等进行免疫逃逸。

近期,一项发表在Nature 上的文章针对 MICA/B 蛋白靶点,开发一种诱导多种 T 细胞和自然杀伤(NK)细胞协同作用,可抑制靶蛋白水解脱落的新型抗肿瘤疫苗。

该疫苗将 MICA/B 中高度保守的α3 结构域与油门螺旋杆菌的铁蛋白 N 末端结合,形成 24 个亚单位组成的颗粒,并有意省略α1-α2 结构域,通过 T 细胞和 NK 细胞诱导肿瘤免疫,同时避免诱导可能阻断 NKG2D 受体结合的抗体。疫苗递送选用一种由粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和 CpG ODN 1826 配制而成的中孔二氧化硅棒(MSR),是一种可生物降解支架。

Design of the MICA/B vaccine. pAbs, polyclonal serum IgG

研究首先验证新型疫苗在转移性肿瘤中的功效。鉴于许多患有局部晚期肿瘤的患者会有微转移,研究人员在 B16-BL6 (MICB) 黑色素瘤和 4T1 (MICB) 三阴性乳腺癌自发转移小鼠模型中切除原发肿瘤,小鼠在接受 MICB-vax Ctrl-vax(铁蛋白对照组)治疗后,发现 MICB-vax 治疗减少了术后 1 个多月两种模型中肺转移的数量。

研究人员进一步在恒河猴体内研究疫苗的安全性和免疫原性。研究涉及两个 MICA/B α3 结构域,可以覆盖该远交物种中 MICA MICB 等位基因多态性。结果显示,参与实验的 4 只恒河猴在进行疫苗接种后体内均产生了抗 MICA 和抗 MICB 的抗体,随着加强免疫进行,滴度增加了 100-1000 倍,且免疫后没有临床副作用或血液化学变化。

随后,研究人员利用 B16F10 (MICB) 黑色素瘤模型探究新型疫苗作用机制。结果发现接种 MICB-vax 疫苗的小鼠多效应淋巴细胞群强烈富集,与 Ctrl-vax 对照组相比 CD4 + T 细胞富集 29.3 倍,CD8 + T 细胞富集 17.9 倍,NK 细胞富集 38.9 倍,同时上调免疫相关趋化因子表达。强力霉素可以诱导肿瘤细胞中 MICB 表达,在(MICB-vax + 强力霉素)实验组中,相对于对照组同样可以观察到 T 细胞和 NK 细胞的富集。以上说明,MICB-vax 可以诱导多效应 T 细胞和 NK 细胞群有效募集到高度激活的肿瘤中。

Vaccine induces T cell and NK cell recruitment into tumours

进一步,研究人员探究了新型疫苗在耐药性肿瘤中的功效。MIBC-vax 可以通过 CD4 + T 细胞和 NK 细胞有效控制 MHC-I 抗原呈递和 IFN-γ信号通路中基因失活突变导致的肿瘤耐药性,同时实验还显示 T 细胞和 CD4 + T 细胞对 NK 细胞募集起到重要作用。随后,研究人员深入探究了 NK 细胞的募集机制。已知 cDCscDC1 cDC2)在肿瘤抗原转运至肿瘤引流淋巴结(tdLNs)方面具有重要作用,结果显示 MICB-vax 免疫小鼠中 cDC1 cDC2 显著数量增加,其中 cDC1 增加受 CD4 + T 细胞耗竭限制,DC1 耗竭又显著减少了肿瘤内 NK 细胞、CD8 + T 细胞和 CD4 + T 细胞的数量。

综上,MICB-vax 通过 CD4 + T 细胞依赖性机制诱导 cDC1 迁移到 tdLN,并且在 MICB-vax 免疫的小鼠的肿瘤中,NK 细胞和 CD8 + T 细胞的积累需要 cDC1 细胞。

Role of CD4+ T cells and cDC1 cells in NK cell recruitment to tumours

以上研究表明,新型抗肿瘤疫苗确实可以使多种效应细胞群参与肿瘤免疫,避免常见的肿瘤逃逸机制。该疫苗诱导产生的抗体抑制了肿瘤细胞 MICA/B 蛋白水解脱落,配体受体结合后增强 NK 细胞的细胞毒性功能,同时增强了 cDC1 介导的肿瘤抗原向 CD8 + T 细胞的交叉呈递,疫苗在转移性肿瘤和耐药性肿瘤中作用效果显著,具有临床应用潜力。但值得注意的是,小鼠 NKG2D 配体与 MICA/B 的同源性有限,关于靶向人类 MICA/B 蛋白的实验还需要在更多的人体临床实验中进行评估。

参考文献:

1Badrinath S, Dellacherie MO, Li A, el. A vaccine targeting resistant tumours by dual T cell plus NK cell attack. Nature. 2022 May 25. doi: 10.1038/s41586-022-04772-4. Epub ahead of print. PMID: 35614223.

撰文|X-Jen

编辑 | 小耳朵

来自: 生物谷

感谢支持199IT
我们致力为中国互联网研究和咨询及IT行业数据专业人员和决策者提供一个数据共享平台。

要继续访问我们的网站,只需关闭您的广告拦截器并刷新页面。
滚动到顶部