撰文 | xiaoxia
編輯 | 王多魚
排版 | 水成文
以
CAR-T
為代表的的癌症免疫治療的發展，為白血病等血液類癌症帶來了治癒的希望，但該方法在治療實體瘤方面尚未取得實質性突破，部分原因是許多實體瘤缺乏腫瘤特異性靶點。在這些癌症中，大多數負責腫瘤生長和存活的蛋白質深埋於腫瘤細胞的細胞質甚至細胞核中，而不在細胞表面。
神經母細胞瘤
是兒童最常見的顱外實體腫瘤，又稱為
兒童癌症之王
。這種癌症幾乎沒有出現基因突變，而是由表觀遺傳失調所驅動，因此缺少進行免疫治療的靶點，而放療、化療、手術等常規治療手段後，往往會復發。
2021年11月3日，美國費城兒童醫院和英國倫敦大學學院的研究團隊聯合在
Nature
期刊上發表了題為：Cross-HLA targeting of intracellular oncoproteins with peptide-centric CARs 的研究論文。
該研究利用大型資料集和先進的演算法，識別出了神經母細胞瘤免疫肽組富含源自對腫瘤發生至關重要的蛋白肽，並重點針對人類白細胞抗原（HLA）-A*24：02上發現的未突變的肽——
QYNPIRTTF
，該肽源自神經母細胞瘤依賴性基因和核心轉錄調節因子
PHOX2B
，並且可以被“
以肽為中心
”的嵌合抗原受體（PC-CAR）進行靶向治療。
PC-CAR是一種新型工程化T細胞，可以刺激免疫反應，從而根除體內腫瘤。
這些發現為透過免疫療法治療更廣泛的癌症，以及將每種療法應用於更大比例的人群打開了大門。
首先，研究團隊透過對8種神經母細胞瘤細胞來源的異種移植物（CDX）和患者來源的異種移植物（PDX）進行免疫肽組學檢測，利用三種公共資料集篩選，鑑定出了13個肽，這些肽來源於神經母細胞瘤中表達的9個獨特基因。
然後，依據相同的方法，他們從8例高危神經母細胞瘤原發腫瘤中鑑定出了56個肽。為了選擇那些具有最高潛力的肽作為假定的免疫治療靶點，他們根據pMHC結合親和力、HLA等位基因頻率、親本基因的差異表達程度、MHC相對於其他肽的相對丰度對肽進行了優先排序，確定了PHOX2B 是神經母細胞瘤的高度特異性腫瘤抗原，是治療靶向的理想候選。
使用合成的以肽為中心的受體可能誘導免疫原性惰性pMHCs產生免疫原性，同時由於在多個篩選中未發現高親和力T細胞受體（TCR），研究團隊繼續開發基於單鏈抗體的CAR，而不是PHOX2B的工程化TCR。
為了篩選PHOX2B肽特異性克隆，他們採用了蛋白質顯示平臺ReD，可透過流式細胞術在滲透性細菌細胞中選擇pMHC結合單鏈抗體。ReD產生了25個單鏈抗體結合物。為了避免正常組織與pMHC的交叉反應，他們開發了一種名為sCRAP的演算法來預測潛在的交叉反應，確定了特異性最高的克隆10LH。細胞實驗證明了sCRAP在預先識別非靶向效應、有效篩選其功能後果和識別與腫瘤靶點具有高度選擇性結合的分子方面的有效性。
最後，研究團隊使用免疫缺陷小鼠皮下移植神經母細胞瘤模型測試了10LH的靶向殺傷潛力。10LH轉導的CAR-T細胞（10LH-PC-CAR）處理的模型小鼠顯示出完全的腫瘤反應，他們還觀察到CAR治療誘導腫瘤中MHC的大量上調。這種上調可能是由於有效IFN-γ釋放，表明該療法可以在低抗原密度下啟用T細胞，從而啟動前饋級聯反應，增加MHC和抗原呈遞。
綜上，該研究提出了一種識別來源於非突變癌蛋白的腫瘤特異性抗原的方法，針對這些腫瘤自身肽構建“
以肽為中心
”的嵌合抗原受體（PC-CAR），能夠有效刺激免疫系統，在神經母細胞瘤小鼠模型上顯示了優異的效果，完全清除了小鼠體內腫瘤。
這些發現表明，以肽為中心的CAR可能極大地擴充套件免疫治療靶點庫，為透過免疫療法治療更廣泛的癌症，以及將每種療法應用於更大比例的人群打開了大門。
END
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