华人科学家开发个性化的癌症疫苗

2020-03-05 绿谷生物 ACS Central Sci
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治疗性癌症疫苗早在100年前就被开发出来了,到目前为止仍然没有什么效果。在取得具体成果之前,必须克服两大障碍。首先,由于肿瘤突变对每个患者都是独特的,所以必须非常精确地靶向癌细胞抗原,这是很难做到的。其次,需要一个安全的系统将疫苗送到正确的位置,并实现强大和特异性的免疫反应。

 
近日EPFL工程学院Tang Li团队在提出了一个解决输送问题的方案。研究人员使用了一种称为缩聚的聚合技术来开发一种原型疫苗,这种疫苗可以自动移动到需要的位置并激活那里的免疫细胞。这项专利技术已经在老鼠身上进行了成功的测试,这也是《ACS Central Science》杂志上一篇论文的主题。Tang Li还与合伙人共同创办了一家名为PepGene的初创公司,他们正在研究一种快速准确预测突变肿瘤抗原的算法。这两种技术结合在一起,将在未来几年内产生一种新的、更好的癌症疫苗。
 
帮助身体自卫
 
大多数疫苗--例如麻疹和破伤风疫苗--都是预防性的。健康的人接种弱化或灭活的病毒部分,这促使他们的免疫系统产生抗体。这让身体做好了防御未来感染的准备。
 
然而,治疗性癌症疫苗的目的不是预防疾病,而是帮助身体抵御已经存在的疾病。"除了疫苗,还有很多其他的免疫疗法,但是有些病人对疫苗反应不佳。疫苗可以与这些免疫疗法相结合,以获得最佳的免疫反应。" Tang Li解释道。另一个好处是疫苗可以降低复发的风险。
 
但这一切是如何运作的呢?
 
避免在血液中迷失
 
向免疫系统提供癌症疫苗涉及不同的阶段。首先,病人经皮下接种疫苗。因此,疫苗将进入淋巴结,那里有许多免疫细胞。一旦出现这种情况,疫苗就有望穿透树突细胞,树突细胞是一种预警机制。如果疫苗正确地刺激它们,树突细胞就会向抗癌T细胞提供特定的抗原,这个过程会激活并训练T细胞攻击癌细胞。
 
这个过程看起来很简单,但却很难付诸实践。因为它们很小,疫苗的成分在到达淋巴结之前就会分散或被血液吸收。
 
为了克服这个障碍,Tang Li开发了一个系统,通过化学方法将疫苗的各个部分结合在一起,形成一个更大的实体。新疫苗名为聚凝新抗原表位(PNE),由新抗原(针对被攻击肿瘤的突变抗原)和一种佐剂组成。当这些成分在溶剂中结合时,它们会自然地结合在一起,形成一个太大而不能被血管吸收的纳米颗粒,它会自然地进入淋巴结。
 
一旦进入树突细胞,疫苗成分就会再次分离。这使得树突状细胞能够向T细胞提供正确的抗原,从而引发强大的免疫反应。Tang Li说:"这种新疫苗,结合对每个患者新抗原的高度先进的分析,应该能让癌症患者的免疫系统以一种个性化和安全的方式被激活。"
 
该团队仍在完善肿瘤特异性抗原的检测阶段。"这个识别阶段同样重要," Tang Li总结道。"由于这些新抗原并不存在于健康细胞中,准确的鉴定将使我们能够非常精确地瞄准肿瘤细胞,而不会对健康组织产生任何毒性。"

Li Tang et al. Redox-Responsive Polycondensate Neoepitope for Enhanced Personalized Cancer Vaccine, ACS Central Science 2020  https://dx.doi.org/10.1021/acscentsci.9b01174