新抗原:癌症治疗新靶点
发布时间:2023年09月05日

       肿瘤新抗原是一种在肿瘤细胞表面或内部产生的蛋白质或多肽,其在正常细胞中表达水平较低或根本不表达。与肿瘤相关抗原相比,高免疫原性和肿瘤特异性新抗原为个体化癌症免疫治疗提供了新兴靶点,并可作为肿瘤生存预后和免疫检查点阻断反应的前瞻性预测因子。

       新抗原是由于肿瘤细胞的基因突变、RNA剪接异常、蛋白质后翻译修饰的紊乱以及病毒编码开放阅读框等引起的肿瘤抗原。

       新抗原与其他肿瘤相关抗原相比具有以下特点:

      1. 独特的肿瘤特异性:新抗原仅存在于肿瘤细胞中,而在正常组织中很少或根本不存在。这使得新抗原成为个性化治疗的理想靶点,因为它们可以针对肿瘤细胞而不会对正常细胞造成损害。

      2. 高免疫原性:新抗原通常具有较高的免疫原性,即它们能够有效地激活免疫系统产生针对肿瘤细胞的免疫反应。相比之下,其他肿瘤相关抗原可能具有较低的免疫原性,因为它们在正常组织中也存在。

      3. 个体差异性:新抗原是由于肿瘤细胞的特定基因突变、RNA剪接异常、蛋白质后翻译修饰紊乱等引起的,因此每个患者的新抗原组合是独特的。这使得个性化治疗成为可能,可以根据患者的具体情况设计针对其特定新抗原的治疗策略。

      4. 预测性:通过先进的基因测序和生物信息学技术,可以快速准确地预测患者的新抗原。这为个性化治疗提供了便利,可以根据预测结果设计针对特定新抗原的治疗方案。

      5. 免疫检查点阻断的预测指标:新抗原可以作为预测患者对免疫检查点阻断治疗反应的指标。一些研究表明,新抗原的存在与患者对免疫检查点阻断治疗的反应有关,新抗原高负荷的肿瘤患者更有可能从免疫检查点阻断治疗中获益。


      鉴定和预测肿瘤特异性新抗原的方法:

      1. 全外显子测序(WES):WES可以对肿瘤和正常组织的基因组进行测序,从而比较两者之间的差异。通过分析肿瘤特异性的基因突变,可以鉴定潜在的新抗原。

      2.RNA测序(RNA-seq):RNA-seq可以检测肿瘤细胞中的转录组变化,包括基因表达水平和剪接变异。通过分析转录组数据,可以预测肿瘤特异性的新抗原。

      3. 蛋白质组学:质谱技术可以分析肿瘤细胞中的蛋白质组,从而鉴定肿瘤特异性的新抗原。通过与基因组和转录组数据的整合,可以提高新抗原的预测准确性。

      4.生物信息学算法:针对新一代测序数据的生物信息学算法被开发出来,用于预测肿瘤特异性新抗原。这些算法可以识别肿瘤细胞中的突变、剪接变异和蛋白质后翻译修饰等,从而预测新抗原的存在和免疫原性。

      5. 人类白细胞抗原(HLA)分型:HLA分型是预测新抗原免疫原性的重要因素。新一代测序技术可以用于HLA基因的测序和分型,从而确定患者的HLA类型,进一步预测新抗原的免疫原性。

      通过整合这些技术和算法,可以快速鉴定和预测肿瘤特异性新抗原。这些方法不仅提高了新抗原的预测准确性,还加快了新抗原的鉴定速度。这为个性化癌症免疫治疗提供了重要的基础。


      肿瘤新抗原的应用主要包括以下几个方面:

      1. 免疫治疗:肿瘤新抗原可以作为肿瘤免疫治疗的靶点,通过激活患者自身的免疫系统来攻击肿瘤细胞。例如,通过疫苗接种或细胞治疗的方式,将肿瘤新抗原引入患者体内,激活免疫细胞对肿瘤细胞进行攻击。

      2. 个体化治疗:肿瘤新抗原的表达具有个体差异性,可以根据患者的肿瘤新抗原表达情况,制定个体化的治疗方案。例如,根据肿瘤新抗原的表达情况选择合适的免疫治疗方法,提高治疗效果。

      3.肿瘤诊断:肿瘤新抗原可以作为肿瘤的标志物,用于肿瘤的早期诊断和预后评估。通过检测患者体液中的肿瘤新抗原水平,可以判断肿瘤的存在和发展情况。

     4. 药物研发:肿瘤新抗原可以作为药物研发的靶点,开发针对肿瘤新抗原的抗体药物或小分子靶向药物。这些药物可以选择性地靶向肿瘤细胞,抑制其生长和扩散。

     总结:

      新抗原在癌症治疗中具有重要的作用和广阔的前景。它们是肿瘤特异性的抗原,可以触发免疫系统对肿瘤细胞的攻击反应,具有较高的免疫原性和肿瘤特异性,是个性化癌症免疫治疗的理想靶点。

      然而,新抗原在临床应用中仍面临一些挑战。新抗原的预测准确性有限,需要进一步提高预测算法的精度和可靠性。肿瘤细胞对免疫攻击的逃逸机制仍存在,需要克服免疫逃逸的问题。个性化免疫治疗的生产过程仍需要进一步优化,包括降低成本、提高效率和加快生产速度。

      因此,进一步的研究和改进是必要的。需要加强对新抗原的鉴定和预测方法的研究,提高准确性和可靠性。同时,需要深入了解新抗原引发的抗肿瘤免疫反应的机制,以便更好地设计和优化基于新抗原的免疫治疗策略。此外,还需要加强临床研究,验证新抗原在预后评估和免疫检查点阻断治疗反应预测中的潜力。

      最终,更好地利用新抗原来开发安全有效的癌症治疗方法,为患者提供更好的治疗。

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 基于新抗原的癌症免疫疗法生产的示意图



参考文献:

1.   Xie, N., Shen, G., Gao, W., Huang, Z., Huang, C., & Fu, L. (2023). Neoantigens: promising targets for cancer therapy. Signal Transduction and Targeted Therapy, 8(9), 1-23. https://doi.org/10.1038/s41392-022-01270-x



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