基於DNA的癌症疫苗可觸發對腫瘤的免疫攻擊

 

基於DNA的癌症疫苗可觸發對腫瘤的免疫攻擊

研究人員表明,使用DNA製造的個性化癌症疫苗可以對免疫系統進行編程,以攻擊包括乳腺癌和胰腺癌在內的惡性腫瘤。

研究人員在患有乳腺癌的小鼠和一名晚期胰腺癌患者中進行了這項研究。

COVID-19疫苗使用一些遺傳信息設計而成,這些信息可以使我們的免疫系統識別並抵抗病毒感染,現已成為在全球範圍內終結大流行的救星。

現在,新的研究表明,可以使用類似的疫苗方法來創建個性化疫苗,對免疫系統編程以攻擊惡性腫瘤。 腫瘤,包括乳腺癌和胰腺癌。

量身定制的疫苗旨在針對患者腫瘤特有的突變蛋白,稱為新抗原。 與Moderna和Pfizer / BioNTech生產的依賴於稱為mRNA的遺傳物質的COVID-19疫苗不同,個性化癌症疫苗是使用DNA製造的。

“我們從一名25歲的晚期胰腺癌男性患者的腫瘤中取出了一個小的組織樣本,並根據該腫瘤的獨特遺傳信息將其用於開發個性化疫苗,”聖路易斯華盛頓大學醫學院的外科手術,該論文的高級作者 基因組醫學.


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吉蘭德斯說:“我們認為這是首次在人體中使用新抗原DNA疫苗的報導,我們的監測證實該疫苗成功地促進了針對患者腫瘤中特定新抗原的免疫反應。”

這項研究探索瞭如何改進用於創造個性化癌症疫苗的技術,以幫助人體釋放出更有效,更持久,對抗腫瘤的免疫反應。

研究結果還表明,個性化的DNA疫苗與其他 免疫治療 可以產生強大的免疫反應,能夠縮小小鼠的乳腺癌。 儘管DNA疫苗不能使胰腺癌患者的腫瘤縮小,但確實可以產生針對腫瘤的可測量的免疫反應。

吉蘭德斯(Gillanders)在Barnes-Jewish醫院的Siteman癌症中心和華盛頓大學醫學院治療乳腺癌患者,他說DNA疫苗平台相對於現在的其他個性化疫苗平台,在早期的臨床試驗中,例如依賴於mRNA,樹突狀抗體的那些平台,具有一些重要的優勢。細胞和合成肽。

由於新抗原DNA疫苗將免疫反應集中在僅存在於腫瘤細胞中的新抗原上,因此降低了危險副作用的風險,例如損害正常健康組織或引發對該疫苗的不耐受或不良反應。

Gillanders說:“與其他新抗原疫苗平台(例如使用樹突狀細胞或mRNA的疫苗)相比,DNA疫苗相對容易製造且具有成本效益,這使得DNA疫苗平台對新抗原疫苗具有吸引力。” “ DNA疫苗平台也可以很容易地設計成包含多種新抗原。 還可以將其他免疫調節劑整合到疫苗中,以增強免疫反應。”

像現在正在開發的其​​他個性化疫苗一樣,DNA疫苗平台以新抗原為目標,這種新蛋白質是隨著癌細胞的腫瘤突變和生長而產生的異常蛋白質片段。 由於每種癌症都會產生獨特的突變,因此每種DNA疫苗也是獨特且經過優化的,可以同時靶向多種新抗原。

疫苗中包含的每種新抗原都會對免疫系統產生危險信號,從而派遣一支稱為T細胞的專門免疫細胞來尋找並消滅腫瘤。

儘管從理論上講該過程看起來很簡單,但細節仍然是魔鬼,這些細節位於細胞如何加工並將新抗原呈遞給免疫系統的複雜內部機制中。

為了使疫苗成功,新抗原必須以精確的形式呈遞給細胞,以最大程度地觸發觸發複雜,逐步的自然免疫反應級聯的機率。 任何失步都可能導致免疫反應減弱甚至失敗。

作為新的研究文件,可以對新抗原DNA疫苗進行優化以改善提呈過程。 表位的長度(免疫系統識別的抗原部分),間隔和氨基酸序列的微小差異可導致新抗原呈遞給免疫系統的方式發生重要變化。 即使那樣,癌症也常常找到逃避成功襲擊的方法。

在這項研究中,吉蘭德斯和他的團隊著手使用最新的下一代基因測序工具,新的預測建模技術以及基於生物信息學的計算算法來應對這些挑戰,所有這些都旨在微調疫苗的創建過程。

這些發現表明,更長的抗原決定簇片段在觸發包括CD8和CD4 T細胞的更持久的免疫應答方面更有效。 標記新抗原並克隆到表位字符串末端的突變標記可以顯著提高其對免疫系統的識別能力; 而且除非結合其他免疫治療工具(例如抗PD-L1檢查點封鎖),否則即使是表現最出色的表位也很少能成功縮小腫瘤。

儘管最初的臨床經驗是有希望的,但仍有更多工作要做以完善疫苗並評估其在動物模型和臨床試驗中的有效性。 但這是重要的第一步,它為我們指明了正確的方向。”吉蘭德斯說。

關於作者

Susan G. Komen的治療為這項工作提供了支持; Alvin J. Siteman癌症中心; 美國國立衛生研究院(NIH); 國家癌症研究所; 和巴恩斯猶太醫院基金會。 -- 原始研究


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