基于DNA的癌症疫苗可触发对肿瘤的免疫攻击

 

基于DNA的癌症疫苗可触发对肿瘤的免疫攻击

研究人员表明,使用DNA制造的个性化癌症疫苗可以对免疫系统进行编程,以攻击包括乳腺癌和胰腺癌在内的恶性肿瘤。

研究人员在患有乳腺癌的小鼠和一名晚期胰腺癌患者中进行了这项研究。

COVID-19疫苗是使用一些遗传信息设计的,这些信息可以使我们的免疫系统识别并抵抗病毒感染,现已成为全球抗击大流行的救星。

现在,新的研究表明,可以使用类似的疫苗方法来创建个性化疫苗,对免疫系统编程以攻击恶性肿瘤。 肿瘤,包括乳腺癌和胰腺癌。

量身定制的疫苗旨在针对患者肿瘤特有的突变蛋白,称为新抗原。 与Moderna和Pfizer / BioNTech生产的依赖于称为mRNA的遗传物质的COVID-19疫苗不同,个性化的癌症疫苗是使用DNA制造的。

“我们从一名25岁的晚期胰腺癌男性患者的肿瘤中取出了一个小的组织样本,并根据该肿瘤独特的遗传信息,将其用于开发个性化疫苗,” William Gillanders教授说道。圣路易斯华盛顿大学医学院的外科手术,该论文的高级作者 基因组医学.


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吉兰德斯说:“我们认为这是首次在人体中使用新抗原DNA疫苗的报道,我们的监测证实该疫苗成功地促进了针对患者肿瘤中特定新抗原的免疫反应。”

这项研究探索了如何改进用于创造个性化癌症疫苗的技术,以帮助人体释放出更有效,更持久,对抗肿瘤的免疫反应。

研究结果还表明,个性化的DNA疫苗与其他 免疫疗法 可以产生强大的免疫反应,能够缩小小鼠的乳腺癌。 尽管DNA疫苗不能使胰腺癌患者的肿瘤缩小,但确实可以产生针对肿瘤的可测量的免疫反应。

吉兰德斯(Gillanders)在Barnes-Jewish医院和华盛顿大学医学院的Siteman癌症中心治疗乳腺癌患者,他说,DNA疫苗平台相对于现在的其他个性化疫苗平台,在早期的临床试验中,例如依赖于mRNA,树突状抗体的那些平台,具有一些重要的优势。细胞和合成肽。

由于新抗原DNA疫苗将免疫反应集中在仅存在于肿瘤细胞中的新抗原上,因此降低了危险副作用的风险,例如损害正常健康组织或引发对该疫苗的不耐受或不良反应。

Gillanders说:“与其他新抗原疫苗平台(例如使用树突状细胞或mRNA的疫苗)相比,DNA疫苗相对容易制造且具有成本效益,这使得DNA疫苗平台对新抗原疫苗具有吸引力。” “ DNA疫苗平台也可以很容易地设计成包含多种新抗原。 还可以将其他免疫调节剂整合到疫苗中,以增强免疫反应。”

像现在正在开发的其他个性化疫苗一样,DNA疫苗平台以新抗原为目标,这种新蛋白质是随着癌细胞的肿瘤突变和生长而产生的异常蛋白质片段。 由于每种癌症都会产生独特的突变,因此每种DNA疫苗也是独特且经过优化的,可以同时靶向多种新抗原。

疫苗中包含的每种新抗原都会对免疫系统产生危险信号,从而派遣一支称为T细胞的专门免疫细胞来寻找并消灭肿瘤。

虽然从理论上讲这个过程看起来很简单,但是魔鬼在细节上,而这些细节则位于细胞如何加工并将新抗原呈递给免疫系统的复杂内部工作中。

为了使疫苗成功,新抗原必须以精确的形式呈递给细胞,以最大程度地触发触发复杂,逐步的自然免疫反应级联的几率。 任何失步都可能导致免疫反应减弱甚至失败。

作为新的研究文件,可以对新抗原DNA疫苗进行优化以改善提呈过程。 表位的长度(免疫系统识别的抗原部分),间隔和氨基酸序列的微小差异可导致新抗原呈递给免疫系统的方式发生重大变化。 即使那样,癌症也常常找到逃避成功袭击的方法。

在这项研究中,吉兰德斯和他的团队着手使用最新的下一代基因测序工具,新的预测建模技术以及基于生物信息学的计算算法来应对这些挑战,所有这些都旨在微调疫苗的创建过程。

这些发现表明,更长的抗原决定簇片段在触发包括CD8和CD4 T细胞的更长免疫应答方面更有效。 标记新抗原并克隆到表位字符串末端的突变标记可以显着提高其对免疫系统的识别能力; 而且除非结合其他免疫治疗工具(例如抗PD-L1检查点封锁),否则即使是表现最出色的表位也很难成功缩小肿瘤。

尽管最初的临床经验是有希望的,但仍有更多工作要做以完善疫苗并评估其在动物模型和临床试验中的有效性。 但这是重要的第一步,它为我们指明了正确的方向。”吉兰德斯说。

作者简介

Susan G. Komen的治疗为这项工作提供了支持; Alvin J. Siteman癌症中心; 美国国立卫生研究院(NIH); 国家癌症研究所; 和巴恩斯犹太医院基金会。 -- 原始研究


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