肿瘤疫苗与免疫检查点治疗联用的临床前支持证据 | 文献学习

这篇论文来自德克萨斯大学MD安德森癌症中心（The University of Texas MD Anderson Cancer Center），通讯作者是 Matthew M. Gubin。论文尚处于预发表（preprint）阶段，在bioRxiv上公开（https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.12.20.570816）。因此，文章尚未通过同行评议，其结论的正确性和可信度，尚需读者深入阅读并自行判断。这里仅摘录论文中的部分内容进行学习。

在癌症免疫治疗领域，特别是针对免疫检查点治疗（ICT）而言，T细胞能够识别肿瘤抗原是实现疗效的关键因素。与非突变的、异常表达的肿瘤抗原相比，癌细胞中由体细胞变异形成的肿瘤特异性新抗原（NeoAgs）通常不会引发免疫耐受，且仅在癌细胞中表达，因此成为癌症疫苗的理想靶标。目前，新抗原癌症疫苗的研发已在早期临床试验中取得了显著进展，展现出积极前景。然而，关于新抗原疫苗的许多关键问题尚未明确，例如如何最有效地将这些疫苗与其他以T细胞为靶点的治疗手段（包括ICT）结合使用，以便为癌症患者带来最佳治疗效果。

在这篇论文中，作者使用 BrafV600E Pten-/- Cdkn2a-/- YUMM1.7 的小鼠黑色素瘤品系作为研究体系。该小鼠品系的免疫原性弱，可通过基因工程改造，使其表达特定组合的 MHC-I 和 MHC-II 新抗原，从而用于研究肿瘤与免疫的相互作用。本文合成了三个微基因用于构造相应的新抗原：

• G1254V mutation in Laminin subunit alpha 4 (mLama4-MHC-I)
• A506T mutation in Alpha-1,3 glucosyltransferase (mAlg8-MHC-I)
• N710Y mutation in Integrin beta 1 (mItgb1-MHC-II)

在亲本 YUMM1.7 小鼠中，由于没有这些新抗原表达，其对于抗 CTLA-4 和/或 抗 PD-1 的免疫检查点治疗都是不敏感的：

而在加入并强制表达新抗原后（分别构造了 Y1.7AI 和 Y1.7LI 两个品系，前者表达 mLama4-MHC-I 和 mltgb1-MHC-II，后者表达 mAlg8-MHC-I 和 mltgb1-MHC-II），可明显看到，在使用 抗CTLA-4 免疫检查点治疗时，小鼠携带的肿瘤受到了抑制，即对免疫检查点治疗变得敏感：

有了上述体系后，作者使用合成长肽（synthetic long peptide，SLP）和佐剂 聚 I:C（pI:C）组成的治疗性癌症疫苗，用于探讨该疫苗治疗是否能引起 Y1.7LI 和 Y1.7AI 的肿瘤消退，即发挥治疗作用。如下图所示，单独使用佐剂 pI:C 并不能阻止肿瘤生长，而包含了 SLP 的疫苗能完全排斥或延迟两种新抗原表达变体的生长。其结果还同时表明，疫苗诱导的肿瘤排斥依赖于特定新抗原的表达，即 mAlg8 SLP 仅针对 Y1.7AI（mAlg8 MHC-I + mltgb1 MHC-II）有效，mLama4 SLP 仅针对 Y1.7LI（mLama4 MHC-I + mltgb1 MHC-II）有效。

通过在小鼠120天龄时进行二次肿瘤注射的实验，无论是免疫检查点治疗，还是肿瘤疫苗治疗，都展现出长效的抗肿瘤效果，即二次注射并未产生肿瘤（此时未经治疗的对照组会产生肿瘤并快速增大）：

当然，这里同样展现了新抗原特异性：

之后，作者采用 肽-MHC (pMHC) 四聚体技术，来检测肿瘤内识别H-2Kb上呈递的 mLama4 或 mAlg8 新抗原（NeoAg）的 CD8 T细胞。发现经抗CTLA-4治疗的小鼠肿瘤中，mAlg8 或 mLama4 特异性 CD8 T细胞的频率高于接受对照单克隆抗体治疗的小鼠，而单独使用pI:C对新抗原特异性CD8 T细胞的频率影响不大，但新抗原疫苗显著增加了这些特定CD8 T细胞的数量。

进一步地，在这套体系中还比较了不同治疗方法的疗效（即不同用药方案执行后的肿瘤变化情况），其中肿瘤疫苗的效果是最好的，但与免疫检查点治疗之间差异并不显著：

此后，为进一步研究不同治疗方法引起的肿瘤免疫微环境（TIME）变化，作者通过手术获取肿瘤组织，将细胞分离，使用流式细胞术、单细胞转录组测序、单细胞免疫组库测序等方法，详细分析样本中不同免疫细胞类群的组成及其占比。

并将其中的肿瘤浸润T细胞筛选出来，再做进一步聚类，以研究其组成，以及不同治疗方法导致的免疫细胞类群组成的差异（免疫微环境重塑）：

文章后续，作者结合他们既往多篇研究结果，详细解读了这些免疫微环境变化细节，以及它们所展示出的新抗原疫苗的作用机制，以及肿瘤疫苗与免疫检查点治疗之间的协同效应。

限于篇幅，这里就暂不继续展开详细解读（读者可以自行阅读论文原文），而仅列出作者高亮出的这篇论文的主要发现：

• 新抗原疫苗的机制与抗 CTLA-4/PD-1 免疫检查点治疗有所不同。

• 新抗原疫苗诱导 TCF1+ 类干细胞和增殖的新抗原特异性 CD8 T 细胞。

• CD8 TCR克隆型扩增与免疫疗法相关表型和功能状态相关。

• 新抗原疫苗诱导巨噬细胞重塑，与免疫检查点治疗不完全相同。

• 新抗原疫苗与免疫检查点治疗联用的疗效，好于抗 CTLA-4 与抗 PD-1 联用。

写在文末：

针对这类临床前研究论文，学习的关键在于两方面：

一、掌握并熟悉该领域的前沿进展，即了解论文在解决什么问题，研究意义及重要性如何。就本文而言，需要了解肿瘤免疫治疗的相关进展，即免疫检查点抑制剂已经获得较广泛的应用，而肿瘤疫苗尚在研发和推广中，两类治疗能否联用、如何联用，它们对于激活（或去抑制）免疫系统对癌症的杀伤作用，各自的作用机制如何，是否存在协同效应，都是值得关注并深入研究的问题。

二、了解研究所采用的研究实验体系和技术，即论文是如何解决所研究的问题的，这是理解实验结果及其解释的前提。就本文而言，就是基因工程小鼠，通过植入癌症细胞系，而形成的肿瘤模型，根据不同方案进行给药，并观察肿瘤的变化，并对取样的肿瘤组织，采用流式技术分选特定抗体表达的细胞，再进行单细胞测序，以分析各细胞类群组成，研究肿瘤免疫微环境变化。由此还可以扩展开，了解同领域中其他研究是否也采用了相同的实验体系，是否有更先进的技术选择，各个实验体系或技术平台之间，对于研究目标问题的回答，各有什么优势和劣势，思考该如何权衡取舍。

注：本文首发表于“不靠谱颜论”公众号，并同步至本站。