Cell：新方法有望鑒定出免疫治療靶標

　　在一項新的研究中，來自美國斯坦福大學醫學院的研究人員和他們的同事們開發出一種方法來鑒定出依賴于人體免疫系統的癌癥療法的潛在靶標。相關研究結果于2017年12月21日在線發表在Cell期刊上，論文標題為“Antigen Identification for Orphan T Cell Receptors Expressed on Tumor-Infiltrating Lymphocytes”。論文通信作者是斯坦福大學醫學院分子與細胞生理學教授Christopher Garcia博士。論文第一作者是斯坦福大學醫學院研究生Marvin Gee和博士后研究員Arnold Han博士。

圖片來自Cell

　　這些靶標是被稱作抗原的分子，這些抗原出現在腫瘤細胞、其他的惡性腫瘤細胞或受損細胞的表面上。抗原是很難鑒定出的，但是在開發癌癥免疫療法中起著至關重要的作用。癌癥免疫療法是訓練宿主自身的免疫系統來尋找和抵抗有害的或發生突變的細胞。盡管癌癥疫苗在很大程度上仍然是未來的事情，但是新的抗原是推動新進展的關鍵。

　　這些研究人員利用Garcia實驗室多年來開展的結構和蛋白工程研究，更好地理解免疫系統如何“看到”抗原。基于這些知識，他們開發出一種鑒定出它們的技術。更重要的是，這種技術能夠被用來鑒定出與其他的免疫療法相關的潛在抗原，比如那些抵抗自身免疫疾病或傳染病的抗原。

　　Garcia說，“免疫療法的全部基礎依賴于識別腫瘤細胞表面上的特異性抗原的免疫細胞。但是我們目前知道的腫瘤抗原很少，而且沒有什么好的方法來發現它們。”

　　全憑運氣

　　一種被稱為T細胞的免疫細胞在體內巡邏以便尋找造成傷害的外來入侵者或發生突變的細胞。T細胞表面上的受體（即T細胞受體）特異性地結合到腫瘤細胞或其他的有害細胞的一種或多種抗原上。當一種T細胞受體發現與它特異性結合的抗原時，這種抗原作為T細胞殺死不健康的細胞的分子指令發揮作用。但是鑒于匹配的受體-抗原是很難通過實驗獲得，很多受體仍然未被鑒定出。它們被稱作孤兒受體（orphan receptor）。

　　Garcia說，“這種篩選方法完全不偏袒地隨機獲得浸潤到腫瘤中的T細胞受體，并詢問該受體真正觀察到哪種抗原。”

　　Garcia和他的同事們開發的這種篩選方法從兩種資源中獲取數據：在結腸癌腫瘤中發現的孤兒T細胞受體；巨大的白細胞抗原序列庫。利用酵母作為一種載體，Garcia團隊掃描了大約4億個這些抗原序列以便尋找所有可能與20種來自結腸癌組織樣品的孤兒受體相匹配的抗原序列。在這20種受體中，有4種受體存在匹配的抗原序列。

　　這些受體受到基因型的限制，僅結合到與基因型相匹配的抗原上。Garcia說，鑒于這一點和抗原可能存在著巨大的變異性，找到匹配的受體-抗原“有點像彩票中獎。增加匹配成功的幾率是增加這些實驗通量的關鍵，這有點像是將更多的硬幣投入到投幣機中。”

　　在初步的篩選之后，這些研究人員對這四種結合著抗原的受體進行測序，并運行算法，從而最終發現人抗原的正確身份。利用這種技術，他們在這種基于酵母的文庫中，毫無偏差地鑒定出這四種受體結合的兩種人抗原。

　　新抗原VS自我抗原

　　Garcia說，人們對T細胞“看到”和攻擊腫瘤中的最為重要的抗原類型存在著爭議。目前流行的觀點是T細胞受體與新抗原（neoantigen）---發生突變的或者癌癥獨有的抗原---相互作用，而不與癌細胞和健康細胞都擁有的自我抗原（self-antigen）相互作用。然而，出乎意料的是，來自這項新研究的證據提示著鑒定出的這兩種人抗原之一是“自我抗原”。此外，經證實，這種自我抗原在參與這項研究的兩名患者中是共有的---這是開發免疫療法的關鍵。

　　Garcia說，“令人吃驚的是，發現這兩種抗原中的一種是未發生突變的兩名患者都共有的自我抗原。這意味著如果你篩選更多的T細胞受體，那么你可能發現很多共有抗原。因此，在理論上，你可能擁有一種靶向這種共有抗原的免疫療法，而且它對多名患者都是有療效的。”但是，他說，這就產生一個至關重要的問題：我們如何對健康細胞和癌細胞都具有的抗原產生抗腫瘤免疫反應？

　　Garcia說，“就目前而言，我們還沒有答案，但是在這個問題上，還需開展更多的努力，而且我對這個問題非常感興趣。這是一個我們必須解決的問題，這是因為很多腫瘤抗原是沒有發生突變的，因此我們必須弄清楚如何將免疫攻擊僅局限于腫瘤中，而不影響宿主的其他部位。”