基于肿瘤新生抗原的免疫治疗在血液肿瘤中的应用前景

【摘要】 新生抗原是一种位于肿瘤细胞表面的特异性抗原，是肿瘤基因突变的产物，可作为免疫 细胞治疗时具有高度特异性和安全性的靶标。随着基因组测序的广泛应用和新生抗原预测技术的发展， 基于肿瘤新生抗原的免疫治疗成为新的研究热点。 文章结合近年来的研究进展及第 59 届美国血液学会 （ASH）年会的相关报道，对新生抗原在血液肿瘤治疗中的应用前景进行综述。

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血液系统恶性肿瘤的复发、难治和耐药等给传统 疗法带来巨大挑战。 近年来，随着对机体特异性抗肿 瘤免疫、肿瘤免疫逃逸机制及免疫治疗新靶点的深入了解和认识，免疫治疗已逐渐成为包括恶性血液肿瘤 在内多种肿瘤的重要综合治疗手段，并显示出良好的 应用前景［1］。在第 59 届美国血液学会（ASH）年会上， 嵌合抗原受体 T 细胞（CAR-T）免疫治疗和结合肿瘤 新生抗原的免疫治疗都成为热门话题。

1 免疫细胞治疗

免疫细胞治疗也称过继免疫疗法，即通过体外诱导、激活、扩增自体或异体的免疫效应细胞，之后回输 到患者体内，进而杀伤肿瘤细胞，提高患者抗肿瘤免 疫能力，达到治疗和预防肿瘤复发的目的［2］。 免疫细 胞治疗已经成为治疗多种恶性肿瘤的有效手段，尤其 是 CAR-T 治疗血液系统恶性肿瘤更是取得了令人欣喜的疗效。

目前主流的 CAR-T 技术基本上只能识别细胞表 面的单一靶点或双靶点。而且为保证通用性，一般选 用细胞系列特异性而非肿瘤特异性抗原作为靶标。 如用于 B 细胞肿瘤的靶向 CD19、CD20 的 CAR-T ［3 - 5］， 用于浆细胞肿瘤的靶向 BCMA 的 CAR-T ［6］等。 由于肿 瘤细胞具有克隆演变的特性，会通过丢失靶向的抗原来逃逸 CAR-T 治疗，因此具有较高的复发率。

相比 CAR-T 来说，针对肿瘤新生抗原的个体化多 靶点免疫治疗技术有独特的优势。首先，靶标是肿瘤特异性抗原，只杀伤肿瘤细胞，具有更好的特异性。其 次，突破了单一靶点的局限，可同时识别同一肿瘤细 胞上的多个靶点，理论上可以大大减少由于肿瘤克隆演变导致的治疗逃逸。 另外，个体化多靶点疗法对 T 细胞未做任何改造，只是更高效地筛选能特异性识别 肿瘤的 T 细胞并促进其扩增，在机制上比 CAR-T 更安 全。个体化的多靶点免疫治疗是未来肿瘤治疗更有效的手段和发展趋势。

2 个体化多靶点免疫治疗的基础框架——新生抗原

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新生抗原是由肿瘤细胞基因突变产生，不存在于 正常组织，因此它不仅具有肿瘤特异性，而且常具有 很强的免疫原性，能够诱发 T 细胞的免疫应答［7］。 基 于肿瘤新生抗原的免疫治疗在特异性和安全性方面有着巨大的优势。多数研究表明肿瘤新生抗原的高负 载与 T 细胞的强应答以及良好的预后有很强的相关 性［8］。

为了制造有效、安全的特异靶向肿瘤的 T 细胞， 首先需要对肿瘤细胞产生的新生抗原进行准确预测。 这一预测是多组学结合、多算法融合的生物信息学过 程。 首先对患者进行成对样本的全外显子组测序，基于测序结果，可以准确、全面地鉴定出肿瘤特异的非 同义体细胞突变列表以及患者的人类白血病抗原 （HLA）分子分型；然后对患者的肿瘤样本进行高深度的转录组测序， 筛选具有较高表达的体细胞突变；再 通过生物信息学预测患者 HLA 基因型与各新生抗原 之间的亲和性，筛选出与患者 HLA 分子亲和力强的 新生抗原；最后合成预测得到的新生抗原并刺激和诱 导 T 细胞增殖。

2017年 3 月起，Nature 杂志上发表的多项研究结 果提示，肿瘤新生抗原可用于增强免疫治疗的效果［9-11］。斯坦福大学团队报道了使用整合的基因组和蛋白质 组学策略，从 17 例套细胞淋巴瘤患者中鉴定出来自 13 个基因的、可被 CD4+ T 细胞 HLA Ⅱ类分子递呈的 肿瘤新生抗原［9］ 。 该研究显示综合外显子组测序、主要组织相容性复合体（MHC）分析及多肽预测和鉴定的 方法可提供有效揭示肿瘤新抗原的工具。

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2017年 7 月 13 日，Nature 杂志同时发表了两项 基于肿瘤新生抗原的个性化肿瘤疫苗治疗恶性黑色 素瘤的成功案例［10 - 11］。 德国研究人员［10］利用编码肿 瘤新生抗原的 RNA 做疫苗，在 13 例接受疫苗接种的 患者体内都产生了针对肿瘤细胞的免疫应答。其中 8 例接受了手术治疗的患者无复发生存时间明显延 长，提示疫苗大幅推迟乃至预防了肿瘤复发。 5 例晚 期恶性黑色素瘤患者中有 2 例在单独接受疫苗注射 后肿瘤明显缩小。哈佛大学研究者［11］则使用合成的 肿瘤新生抗原肽作为疫苗治疗恶性黑色素瘤。接受治 疗的 6 例患者中，有 4 例接种疫苗 25个月后未出现 复发。 2 例出现复发的患者随后接受了程序性死亡受 体 1（PD-1）单抗治疗，也实现了肿瘤完全缓解，并且 在患者体内仍可检测到针对新生抗原的特异性免疫细胞。 这两项报道显示，基于肿瘤新生抗原的免疫治 疗具有巨大的优势，联合新生抗原和免疫检查点抑制 剂治疗可达到更好的抗肿瘤效果。

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3 肿瘤新生抗原免疫治疗的主要进展

在第 59 届 ASH 年会上，相关报告主要聚焦于肿 瘤新生抗原的筛选及鉴定、新生抗原特异性 T 细胞的 克隆组成、新生抗原多肽疫苗等方面。 在骨髓增生异常综合征、多发性骨髓瘤、急性白血病和慢性白血病 中均有报道。 在急性髓系白血病（AML）患者中，核仁 磷酸蛋白突变体 CLAVEEVSL 肽段可作为新生抗原被 相应的 T 细胞识别并激活抗肿瘤免疫，为 AML 的免疫 治疗提供了一个新的靶标［12］。 Coats 等［13］首次揭示 了新生抗原在低风险骨髓增生异常综合征患者中的保护性作用。 该团队鉴定了两类高表达 PD-1 的 CD4+ 亚群细胞，并且通过进一步探索新生抗原和免疫检查点抑制剂之间的协同机制，为联合免疫治疗提供了一 个新的方向。

既往的研究主要强调肿瘤新生抗原的免疫诱导 效应，但关于效应 T 细胞的研究尚少，如其克隆组成、 T 细胞受体（TCR）的多样性等。 为了探索这个问题， Hu 等［14］鉴定了针对FNDC3B 和 MGA 基因突变产生的 新生抗原的 TCR 序列，并在慢性淋巴细胞白血病 （CLL）中鉴定了其特异性。通过对这些 TCR 的分析及鉴定，可以更好地诱导和发挥 T 细胞的抗肿瘤作用。

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新生抗原是肿瘤组织中的突变多肽，同时具有很强的肿瘤特异性和很高的免疫原性［15］。 第 59 届 ASH 年会上，Bekri 等 ［16］报道在多发性骨髓瘤动物模型 中，基于肿瘤基因组测序的生物信息分析获得的新生 抗原具有很强的免疫原性， 主要激活机体的CD4+ T 细胞，较少激活 CD8+ T 细胞。 CD4+T 细胞占优势的一 个可能的解释是 MHCⅠ类分子的结合表位完全适合 于 MHCⅠ类结合口袋，MHCⅡ类结合表位通常较长并 延伸脱离核心结合位点［17］。 在多发性骨髓瘤动物模 型中利用新生抗原疫苗接种可以较好地抑制肿瘤生 长，发挥很好的保护性作用［16 - 17］。

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Coats 等［13］在骨髓增生异常综合征新生抗原的研究中，联合使用新生抗原多肽疫苗与免疫检查点抑制剂或免疫佐剂可以更有效地诱发抗肿瘤效应，对于 联合免疫治疗具有很好的指导意义。

4 展望

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新生抗原在肿瘤免疫治疗中的疗效及安全性已经被充分证明。 作为肿瘤细胞基因突变的产物，新生 抗原具有很强的特异性及免疫原性，可诱发特异性并 且多靶点的靶向作用，进而为个性化的肿瘤免疫治疗 提供高度特异性和安全性的保证。如何筛选高效的新生抗原，以及进一步探索其在诱导免疫应答过程中的 具体分子机制是未来研究的重点。相信通过研究者的 努力及相关指导政策的出台，基于肿瘤新生抗原的免 疫治疗技术将越来越成熟和高效，为肿瘤患者带来新的希望。