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受新冠病毒抗肿瘤的启发:杨坤禹/万超团队开发新型个性化癌症疫苗

来源:生物世界 2023-12-01 15:14

该研究提出了一种生产高效个性化抗肿瘤疫苗的策略,它具有在免疫治疗中的临床应用前景,因为与新抗原疫苗和过继细胞疗法相比,它更容易制造。

华中科技大学同济医学院附属协和医院杨坤禹教授、万超博士等在 Cell 子刊 Cell Reports Medicine 期刊发表了题为:Engineering irradiated tumor-derived microparticles as personalized vaccines to enhance anti-tumor immunity 的研究论文。

该研究提出了一种生产高效个性化肿瘤疫苗的新策略,利用表达新冠病毒刺突蛋白(S蛋白)和TGFβR2的辐照肿瘤细胞来源的微颗粒(RT-MP),诱导了固有免疫反应,改善了免疫抑制性肿瘤微环境,从而促进了T细胞的活化和浸润,最终抑制了肿瘤生长。

早在2020年3月,杨坤禹教授团队曾在 Science Advances 期刊发表论文【2】,探索过一种提高肿瘤治疗效果的方法,利用辐射诱导旁效应(Radiation—induced bystander effect,RIBE),即辐射会导致癌细胞和邻近未受辐射的细胞或组织的氧化应激和DNA损伤,从而导致免疫原性死亡和诱导抗肿瘤效应。

这项研究显示,辐照肿瘤细胞来源的微颗粒(RT-MP),一种由辐照肿瘤细胞释放的细胞质膜来源的细胞外囊泡,能够增加抗原呈递。诱导RT-MP的释放不仅导致了肿瘤细胞铁死亡,还将肿瘤相关巨噬细胞(TAM)重编程为具有杀伤病原体能力的M1样促炎表型,从而表现出抗肿瘤效应。

因此,辐射可以诱导一种新型免疫肽组,可能作为有效的抗原。这种特性使RT-MP成为呈递抗原和激活抗原呈递细胞的理想载体,使其成为肿瘤疫苗的优秀佐剂。

疫苗的成功还依赖于抗原的免疫原性和细胞毒性T淋巴细胞(CTL)的浸润。细菌、真菌和病毒的一些成分可以作为佐剂,通过靶向模式识别受体激活固有免疫。

2021年1月,British Journal of Haematology 期刊报道了一个神奇的案例【3】,一位霍奇金淋巴瘤患者感染了新冠病毒,而四个月后,他在没有接受化疗或免疫治疗的情况下,体内的肿瘤竟然神奇般的几乎消失不见了。研究人员推测,可能是新冠病毒触发了患者体内的抗肿瘤免疫反应,激活的免疫系统成功清除了体内癌细胞。

此后,美国拉什大学医学中心的研究人员在 Cancers 期刊发表论文【4】,显示新冠病毒的刺突蛋白(S蛋白)能够导致肺癌细胞凋亡,并在肺癌小鼠模型中抑制肿瘤生长。

杨坤禹教授团队认为,这些研究提示我们,新冠病毒的刺突蛋白(S蛋白)还可能是一种优秀的肿瘤疫苗佐剂,将新冠病毒刺突蛋白过表达到RT-MP中,可以引发抗肿瘤活性。

免疫抑制条件也限制了浸润性T细胞的活性。转化生长因子β(TGF-β)已被报道会限制抗原向树突状细胞(DC)的呈递,抑制T细胞向肿瘤微环境的迁移,并降低了CTL杀死肿瘤细胞的能力。为了克服这一点,研究团队开发了表达TGF-β受体2(TGFβR2)的RT-MP,该受体与TGF-β相互作用并降低了TGF-β的浓度,从而抵消了TGF-β的免疫抑制作用。

在这项研究中,研究团队通过设计RT-MP来分别过表达新冠病毒的刺突蛋白(S蛋白)和TGFβR2,开发出了一种个性化肿瘤疫苗,分别命名为RT-MP@S和RT-MP@T。

这种个性化肿瘤疫苗展示了安全和有效激活固有免疫细胞的能力,引发适应性免疫反应,并促进CTL进入肿瘤微环境,从而促进T细胞的激活和浸润,并最终抑制肿瘤生长。

值得注意的是,这种方法在避免副作用的同时,为肿瘤小鼠模型带来了显著的生存获益。此外,这种个性化肿瘤疫苗还能与抗PD-1单抗发挥协同作用。

重要的是,该研究提出了一种生产高效个性化抗肿瘤疫苗的策略,它具有在免疫治疗中的临床应用前景,因为与新抗原疫苗和过继细胞疗法相比,它更容易制造。

论文链接:

1. https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2023.101303

2. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aay9789

3. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/bjh.17116

4. https://www.mdpi.com/2072-6694/14/22/5648

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