癌癥疫苗又取得了重大進展,在缺少免疫細胞浸潤的“冷腫瘤”中再下一城。
德國海德堡大學醫院的科學家,使用預制的抗原文庫中提取的疫苗,以及根據患者腫瘤中突變定制的個性化疫苗,治療新診斷的膠質母細胞瘤患者,15名患者的中位總生存期為29.0個月,PFS時間達到14.2個月,患者最長生存期超過38.9個月[1]。
而美國波士頓達納-法伯癌癥研究所的科學家,也使用個性化的新抗原靶向疫苗治療RTOG RPA分級III到V級的膠質母細胞瘤患者,激活了循環中的T細胞,并讓其進入大腦,消滅膠質瘤,中位生存期也達到了16.8個月[2]。
作為對比,2000到2015年間,美國膠質母細胞了患者的1年生存率大約為40.2%,2年生存率為17.4%[3]。
這是癌癥疫苗首次在缺少免疫細胞的“冷腫瘤”中取得成功!兩個研究團隊的成果在12月19日同時發表在Nature上。

腫瘤要想長起來,自然要逃避免疫系統的監視。比如一些腫瘤中,有大量的免疫細胞浸潤,但這些免疫細胞卻被腫瘤細胞招安了,不去攻擊腫瘤細胞。
腫瘤細胞招安免疫細胞的方法有很多,最著名的就是PD-1/PD-L1等免疫檢查點了,腫瘤細胞通過這些信號通路抑制了T細胞、NK細胞的功能。而針對PD-1/PD-L1的治療方法,在多種癌癥中都取得了很好的效果,并在今年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。
不過對于一些患者,免疫檢查點抑制劑的療效卻不理想。
2014年,Alexandra Snyder通過分析接受過CTLA-4抗體治療癌癥患者的全外顯子(WES)測序數據,發現腫瘤突變負荷(TMB)和治療效果正相關,首次把TMB和免疫治療聯系起來[4]。隨后,Timothy Chan在接受PD-1抗體治療的非小細胞肺癌患者中,再次證實了腫瘤中較高的非同義突變負擔與客觀反應提升,持久的臨床益處和無進展存活相關[5]。

腫瘤細胞的新抗原通常是基因突變產生的[6]。而那些攜帶突變少的腫瘤,表面能讓免疫細胞識別的新抗原自然多不了,腫瘤里浸潤的免疫細胞也很少。就算用免疫檢查點抑制劑把免疫系統的束縛解除,免疫細胞也無法有效地識別、殺傷腫瘤細胞。
這種情況下,讓免疫細胞能認出腫瘤細胞就變得至關重要了。對此,美國和德國的科學家不約而同地想到了癌癥疫苗。
此前,這兩個團隊都曾經用癌癥疫苗治療過黑色素瘤,取得了不錯的效果。德國的研究中,13位黑色素瘤患者有8人的腫瘤完全消失,且23個月內未復發。美國的研究中,6位患者中也有4人的腫瘤完全消失,32個月內未復發。
雖說之前在黑色素瘤中成功了,這次在膠質瘤中的試驗挑戰還是不少的。畢竟膠質瘤突變負荷低,可供選擇的新抗原也少。
為了解決這一問題,德國的研究人員先從30個膠質瘤中,識別出了59個要么非常常見,要么腫瘤特異性很好的非突變抗原,構建了一個抗原庫。從中選出了激活T細胞效果最好的10個多肽,作為第一支疫苗(APVAC1)。
同時,研究人員還在每位患者的腫瘤細胞中,尋找那些可以與HLA-1類分子結合,免疫原性高的突變多肽,制成第二支疫苗(APVAC2)。

在膠質瘤患者手術切除腫瘤,并進行標準放化療后,在患者進行替莫唑胺輔助化療時,給患者注射APVAC1和APVAC2疫苗,并同時注射粒細胞巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)和多聚ICLC作為佐劑,以增強免疫反應。
試驗中,有15人注射了APVAC1,其中11人還注射了APVAC2。
在注射了APVAC1的患者中,92.3%至少對其中一種抗原肽產生了CD8+T細胞的免疫應答,血液中相應的特異性CD8+T細胞數量增加,出現記憶表型。而注射了APVAC2的患者中,80%出現了新抗原特異性CD4+T細胞的應答,主要表現為Th1型應答。
最終,這15名患者的中位總生存期達到了29個月,無進展生存期也達到了14.2個月。其中一位患者甚至生存了超過38.9個月,在他于26.8個月時切除的復發腫瘤中,研究人員發現了大量的T細胞浸潤。癌癥疫苗成功地把他的“冷腫瘤”變熱。
而在美國的研究中,研究人員還發現,只有沒使用過地塞米松的2名患者,對癌癥疫苗產生了良好的響應。在復發后切除的腫瘤中,也只有這兩名患者的腫瘤組織里有大量的T細胞浸潤。這兩名患者腫瘤浸潤的T細胞中,幾乎所有CD8+ T細胞都表達了細胞毒性標志物,CD4+T細胞也有1/3表達細胞毒性標志物,很少表達Treg標志物。
地塞米松經常用于治療顱內腫瘤引起的腦水腫,同時它還是一種強力的免疫抑制劑。研究人員認為地塞米松使得患者全身的幼稚T細胞和記憶T細胞衰竭,這才讓用過地塞米松的患者對癌癥疫苗響應不好。并建議膠質瘤患者使用bevacizumab治療腦水腫。

美國團隊的試驗流程
通過對腫瘤浸潤T細胞TCR的分析,研究人員還證明了腫瘤中浸潤的T細胞正是癌癥疫苗誘導的新抗原特異性T細胞。在外周誘導出的T細胞可以穿過血腦屏障,到達顱內的病灶!
“這是首次有證據表明,一種疫苗可以產生針對腫瘤的免疫細胞,并從血液運輸到膠質母細胞瘤里。”達納-法伯癌癥研究所神經腫瘤中心臨床主任 David Reardon說。
Reardon還表示下一步是把癌癥疫苗和免疫檢查點抑制劑聯用:“這樣可以免疫反應從分子剎車中釋放出來,以便T細胞能夠對腫瘤做出更強烈的反應。免疫檢查點抑制劑和新抗原疫苗有望具有協同作用,從而產生更強的抗腫瘤免疫反應。”
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