用更 “快”的肿瘤新抗原鉴定技术加速肿瘤疫苗的研发
胰腺导管腺癌占胰腺癌的90%，其死亡率一直居高不下，近60年来基本没有改善，是预后最差的恶性肿瘤之一。这是因为传统的放疗和靶向治疗用于胰腺导管腺癌治疗都收效甚微。手术是治疗胰腺导管腺癌的唯一方法，然而，手术之后，90%的患者在7-9个月复发，5年总生存率仅为8-10%。手术切除后辅助多药化疗能延缓癌症的复发，但近80%的患者在14个月左右复发，5年总生存率小于30%。因此急需新的治疗手段来改善胰腺导管腺癌的恶劣状况。
2023年5月，美国斯隆-凯特琳癌症中心的Vinod P. Balachandran研究团队，在Nature上发表了题为：Personalized RNA neoantigen vaccines stimulate T cells in pancreatic cancer 的研究论文。该研究开发了一种个体化mRNA疫苗方案—autogene cevumeran(BNT122)，使用患者自身的20种肿瘤新抗原制成mRNA疫苗，结合PD-L1以及四种化疗药物联合治疗胰腺导管腺癌患者，有效的延缓了胰腺导管腺癌患者的复发。
摘要
胰腺导管腺癌(Pancreatic ductal adencarcinoma, PDAC)是致死率最高的癌症之一，死亡率高达88%。团队在I期临床试验中采取了全新的个体化治疗方案，其核心是使用mRNA-脂质体纳米颗粒制成的新抗原疫苗。患者在接受手术治疗后，根据诊断依次给药：
1. 在第6周给与atezolizumab药物，一种抗PD-L1药物；
2. 在第9周开始接种个体化新抗原疫苗autogene cevumeran，每个病人选择20种新抗原混合制成mRNA疫苗；
3.在第21周使用四药化疗方案mFOLFIRINOX，药物包括folinic acid、 fuorouracil、irinotecan以及oxaliplatin（图1a）。
I期临床结果显示其出色疗效：在18个月的随访中，一半的患者在18个月内都没有复发，且在患者体内检测到疫苗诱导的新抗原特异性T细胞（应答者）。而没有T细胞免疫反应的患者（无应答者）的中位复发时间为13.4个月。
图1. 临床I期试验设计图
结果
安全性、可行性和免疫原性评估
2019年12月至2021年8月，一共入组了34例患者，其中28例患者（图2b）接受了手术。根据术后诊断结果，移除部分患者后，用atezolizumab（抗PD-L1药物）治疗了19例患者，其中16例患者随后接受了autogene cevumeran 新抗原疫苗治疗。这16名患者中有15名患者接受了最后的mFOLFIRINOX四药化疗治疗（图2b）。总计有15名患者完成了四种治疗方法的联合治疗方案。
图2. 试验报告流程图
接受atezolizumab治疗的19例患者中没有发生3级或更高级别不良事件。16例接受autogene cevumeran治疗的患者，有1例（6%）发生3级AEs（发热和高血压），其他的患者均为1-2级AEs，表明此套联合方案的副作用较小。
接下来，为了检测疫苗的免疫原性，团队使用了IFNγ ELISpot检测了T细胞对疫苗的应答。16名接种疫苗的患者中有8名（50%）产生了T细胞应答，被视为是疫苗的应答者（图3e）。这些应答中有一半是针对一种以上的新抗原（图3e,f）。疫苗接种前T细胞对这些新抗原没有反应，而接种疫苗后，检测到每百万个外周血单个核细胞（PBMCs）中有100~3000个细胞有应答（图3g）。因此，在大多数PDAC患者中，是自身的新抗原诱导产生了全新的特异性T细胞。手术后两年内，在患者体内发现大量长期存在的特异性CD8+T细胞。
图3. 评估患者对疫苗的应答水平
2. 临床结果
主要终点评估的是安全性，无严重不良反应。次要终点是18个月的OS（总生存期）和RFS（无复发生存期），接受atezolizumab治疗的19例患者的中位OS和RFS均未达到（图4e）。16例接受autogene cevumeran疫苗治疗的患者中，8名应答者的中位RFS未达到，而8名无应答者的中位RFS为13.4个月（图4b）。
图4. mRNA疫苗延迟PDAC复发
3. 根除肝脏微转移灶
29号患者是应答者，该患者在接种疫苗后血清CA19-9（PDAC标志物）水平升高，肝脏发现7毫米的病灶，表明疫苗接种后发生肝转移（图5a）。活检样品未发现肿瘤细胞，但发现密集的淋巴细胞浸润（图5b,左）。数字液滴PCR显示，浸润的淋巴细胞含有TP53R175H突变，与该患者原发肿瘤中的R175H突变相同（图5c）。但是该肝脏病变在一段时间后自然消失（图5a），这表明疫苗诱导产生的T细胞可能具有根除微转移灶的能力。
图5. 疫苗扩增的T细胞清除微转移灶
讨论
本文报道了肿瘤新抗原疫苗在胰腺导管腺癌中取得的突破性进展，解决了困扰胰腺导管腺癌患者60年的治疗困境，从高复发率、高死亡率到有一半概率无复发，由此可见肿瘤新抗原疫苗的优势：
1. 安全性好，无严重不良反应，接种疫苗后患者基本上只有1~2级AEs
2. 多位点靶向，个体化医疗，可以靶向患者自身的多个新抗原位点，覆盖范围广，相比于CAR-T/TCR-T细胞治疗的单靶点来讲，理论上新抗原疫苗可以有20个以上的靶点，多靶点的选择有效的减少了PDAC的复发。
3. 疗效持久，对新抗原有应答的胰腺导管腺癌患者，体内发现长期存在的特异性CD8+T细胞，其生存期大于18个月且无复发。
关注点
文中选择WES和RNA-seq结合预测的方式鉴定到的新抗原并不完全，还有一半的患者没有对新抗原疫苗产生应答。这两种方法只检测到基因和转录水平产生的新抗原，而遗漏了翻译错误产生的肽段、非编码区翻译的肽段、带有翻译后修饰的肽段以及在蛋白酶体或剪接体中异常拼接的肽段，这些肽段也是新抗原的候选肽段。
因此质谱数据检测到的新抗原能为未应答患者提供治疗的新希望，给新抗原的选择提供了更加完整和真实的靶点。我们上海快序生物科技有限公司目前推出基于质谱的肿瘤新抗原鉴定服务Novor MHCTM : 一种更“快”的肿瘤新抗原鉴定流程。我们针对肿瘤新抗原的特征，优化了实验流程中的每一个细节，并将其整合成一套完整的操作流程。该服务能够帮助您更“快”地鉴定肿瘤新抗原，进而加快临床研究的研发进程。我们这项鉴定服务的优势如下：：
1）更直接，直接用质谱鉴定技术对肽段进行测序，不依赖基因测序结果；
2）更真实，直接鉴定与MHC I结合的肽段，真实展现细胞表面被递呈的肿瘤抗原；
3）更多样，独有的肽段从头测序技术能够鉴定到多种不同来源的突变肽段；
4）更灵活，灵活选择弱酸洗脱或免疫沉淀法提取肽段，最大限度获取更多肽段。
参考文献：
Rojas LA, Sethna Z, Soares KC, et al. Personalized RNA neoantigen vaccines stimulate T cells in pancreatic cancer. Nature. 2023;618(7963):144-150.
