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Nature|新突破!研究人员开发出通用型肿瘤疫苗

2022-05-31 11:20:36 450

肿瘤特异性免疫是指肿瘤抗原在细胞内加工成肽段,然后与细胞表面的主要组织相容性复合体-I (MHC-I)结合并呈递至CD8 T细胞,或者抗原先从肿瘤细胞脱落,再由抗原呈递细胞加工成肽段,再与主要组织相容性复合体-II (MHC-II)结合并呈递至CD4 T细胞,使机体获得保护性免疫应答。

通常,在癌症DNA损伤的情况下,可以诱导应激蛋白MICA和MICB(MICA/B)的表达。作为配体,这些蛋白质激活T细胞和NK细胞上的NKG2D受体并清除癌细胞。然而,与此同时,肿瘤细胞利用MHC、干扰肽呈递和MICA/B蛋白水解的个性化差异进行免疫逃逸。

最近,一篇发表在针对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。81111653954224448自然杂志上的文章

在该疫苗中,MICA/B高度保守的3结构域与Helicoverpa加速器铁蛋白的N端结合,形成由24个亚单位组成的颗粒,并有意省略1-2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。由粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和CpG ODN 1826组成的介孔二氧化硅棒(MSR)被选择用于疫苗递送,其是可生物降解的支架。19581653954224609

云母/b疫苗的设计。Pabs,多克隆血清IgG研究首次验证了新疫苗在转移性肿瘤中的疗效。鉴于许多局部晚期肿瘤患者会出现微转移,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了原发肿瘤。在用MICB-vax或Ctrl-vax(铁蛋白对照组)治疗小鼠后,发现MICB-vax治疗在术后一个多月内减少了两种模型中肺转移的数量。63271653954224985

研究人员进一步研究了恒河猴疫苗的安全性和免疫原性。该研究涉及两个MICA/B 3结构域,可以涵盖这一远交物种中MICA和MICB等位基因的多态性。结果显示,参与实验的4只恒河猴接种疫苗后均产生了抗云母和抗MICB抗体。随着强化免疫,滴度增加100-1000倍,免疫后无临床副作用和血液化学变化。93721653954225256

随后,研究人员利用B16F10 (MICB)黑色素瘤模型来探索新疫苗的作用机制。结果发现接种MICB-vax疫苗的小鼠体内有强烈的多效淋巴细胞富集。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,免疫相关趋化因子表达上调。多西环素可以诱导肿瘤细胞中MICB的表达。在实验组(MICB-vax多西环素)中,与对照组相比,还可以观察到T细胞和NK细胞的富集。因此,MICB-vax可以诱导多效T细胞和NK细胞有效地募集到高度活化的肿瘤中。16751653954225322

疫苗诱导T细胞和NK细胞募集到肿瘤中

此外,研究人员探索了新疫苗在耐药肿瘤中的功效。MIBC-vax可通过CD4 T细胞和NK细胞有效控制IFN-信号通路中MHC-I抗原呈递和基因失活突变引起的肿瘤耐药。同时,实验还表明T细胞和CD4 T细胞在NK细胞募集中起重要作用。随后,研究人员深入探索了NK细胞的募集机制。已知CDC(CD C1和cDC2)在肿瘤抗原向肿瘤引流淋巴结(tdLNs)的转运中起重要作用。结果表明,MICB-vax免疫小鼠的cDC1和cDC2数量显著增加,cDC1的增加受到CD4 T细胞耗竭的限制,进而使肿瘤中的NK细胞、CD8 T细胞和CD4 T细胞数量显著减少。综上所述,MICB-vax通过CD4 T细胞依赖机制诱导cDC1向tdLN迁移,在MICB-vax免疫小鼠的肿瘤中,NK细胞和CD8 T细胞的积聚需要cDC1细胞。

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CD4 T细胞和cDC1细胞在肿瘤募集NK细胞中的作用

上述研究表明,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。疫苗诱导的抗体抑制肿瘤细胞MICA/B的蛋白水解和脱落,增强配体-受体结合后NK细胞的细胞毒功能,增强cDC1介导的肿瘤抗原向CD8 T细胞的交叉呈递。该疫苗在转移性肿瘤和耐药肿瘤中效果明显,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。

参考资料:

【Badrinath S,Dellacherie MO,阿利,埃尔。通过双重T细胞加NK细胞攻击靶向耐药肿瘤的疫苗。大自然。2022年5月25日。doi : 10.1038/s 41586-022-04772-4印刷前的Epub。PMID: 35614223。

作者| x-jen

编辑|小耳朵

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