《Science》等三篇文章：靶向突变基因免疫疗法最新进展
约翰霍普金斯大学Kimmel癌症中心等机构3月1日在《Science》、《Science Immunology》和《Science Translational Medicine》发表了三篇利用靶向基因改变蛋白质的抗体来治疗癌症的相关研究，这种新靶向免疫疗法的靶标是常见的p53抑癌基因、RAS促癌基因或T细胞受体基因。
三项研究中的两项是由约翰霍普金斯大学医学院的Jacqueline Douglass和Emily Han-Chung Hsiue领导的。该方法通过靶向癌细胞表面作为抗原的突变蛋白片段特异性地杀死癌细胞。
尽管p53基因突变在不同类型的癌症中很常见，但并没有药物成功地将其作为靶点。肿瘤抑制基因的遗传改变常常导致其功能失活。
“传统药物擅长抑制蛋白质。因此，抑制癌细胞中已经失活的抑癌基因蛋白不是一个可行的方法，”《Science》论文的主要作者Hsiue说。
靶向药物治疗已经成功地对抗了癌基因，但是大多数RAS基因突变已经很难靶向。研究人员开始用新开发的抗体来靶向这些基因改变，而不是药物。
传统的抗体需要在细胞表面有一个抗原靶点——最常见的是一种看起来像免疫系统外来入侵者的蛋白质。但是突变癌基因和抑癌基因产生的蛋白质在细胞内，常规抗体无法触及。然而，蛋白质通常在细胞内降解，产生称为肽的蛋白质片段。
约翰霍普金斯大学医学院博士后研究员、科学免疫学论文的主要作者Katharine Wright说：“当这些肽与人类白细胞抗原（HLA）蛋白复合时，它们可以呈现在细胞表面。癌细胞中的突变蛋白也可以被降解并产生由HLA分子呈现的突变肽。这些突变肽HLA复合物作为抗原，将癌细胞标记为免疫系统的外来物。”
开发特异性识别与HLA分子结合的突变蛋白之间一个氨基酸差异的有效抗体是一项极具挑战性的任务。为了解决这一问题，研究人员采用了五步走的方法——结合最先进的研究技术，如质谱、遗传学和X射线晶体学，在分子水平上分析细胞——以及免疫学技术，开发出针对这些抗原的治疗策略。
他们开发了一种双特异性抗体，包括一种特异性识别癌细胞的成分和另一种识别免疫细胞并将癌细胞和免疫细胞结合在一起的成分。在实验室和动物肿瘤细胞模型中，它能导致肿瘤细胞的破坏。
“这种治疗策略取决于至少含有一种p53或RAS改变的癌症，以及患者的HLA类型，这种类型的HLA将与突变肽结合，将其呈现在细胞表面，”文章通讯作者、约翰霍普金斯大学路德维希中心肿瘤学副教授兼实验治疗学主任Shibin Zhou说。
在过去的五年里，研究人员努力克服各种技术障碍，开发出只识别突变癌基因片段而不识别正常细胞的抗体。为了证明他们的抗体对突变抗原具有特异性，研究人员在癌细胞上使用CRISpR技术来改变靶基因中的特异性突变或破坏负责呈现突变肽的HLA类型。在这些基因操作的作用下，双特异性抗体不会将T细胞带到癌细胞。
在《Science Translational Medicine》的论文中，研究人员报告说，他们开发的强大的双特异性抗体方法也可以用于治疗T细胞癌。在T细胞癌的动物模型中，研究人员表明他们的方法选择性地杀死了癌细胞，同时保留了大部分健康T细胞。约翰霍普金斯大学医学院肿瘤学研究员、这篇文章的主要作者Suman paul博士，在治疗此类癌症患者时受到了启发，于是开展了这项研究。
paul强调需要更好的治疗方法，他说：“病人的皮肤损伤非常痛苦，甚至无法忍受穿衣服，而且像其他患有这种疾病的病人一样，预后很糟糕。”
针对B细胞淋巴瘤的免疫疗法在治疗剂（CAR T细胞）和双特异性抗体的作用下效果良好，这些抗体可以清除健康和恶性B细胞。这些B细胞靶向治疗是有效的，因为人类可以忍受健康B细胞的损失。但是同时消耗健康和癌性T细胞的治疗方法在T细胞癌患者身上是行不通的，因为健康的T细胞是人体免疫系统正常运转所必需的。把健康的T细胞和癌性T细胞一起消灭，基本上会导致像艾滋病这样的疾病。
通过靶向与癌症相关的T细胞受体，Science Translational Medicine的这篇文章描述了一种新的策略，这种策略可以杀死癌T细胞，而只损失一小部分健康T细胞。
另一种被称为“检查点抑制”的免疫疗法对那些已经引起免疫细胞注意的癌症患者很有效。检查点抑制剂药物可以成功地增强这种免疫反应。许多癌症，如胰腺癌和卵巢癌，不能吸引免疫细胞。然而，这些癌症经�：蠷AS和/或p53突变，这为不依赖自然免疫反应的新免疫疗法提供了机会。
研究人员说，这种免疫疗法的一个主要好处是，只要患者有突变的p53或RAS基因和匹配的HLA类型就有可能广泛地在各种癌症类型中发挥作用，而且治疗制剂的生产相对简单。
“这是一种现成的试剂，不是一种需要操纵病人自身T细胞的疗法，因此从制造角度来看，它是一种容易得多的产品，”这项研究的合著者、约翰霍普金斯大学医学院医学副教授Sandra Gabelli博士说。“它有可能用于任何具有适当突变和HLA类型的患者。”
研究人员说，下一步是看这个策略是否可以应用于p53、KRAS和其他癌症驱动基因的其他基因改变。
“我们打算开发大量针对这些基因的双特异性抗体，”第三篇论文的共同作者、医学博士生Alex pearlman说。“尽管任何个体的双特异性抗体仅针对一小部分癌症患者，但一套抗体可以治疗许多患者。”
研究人员还担心抗体与重要组织或器官中类似靶点错误结合的脱靶效应，这种副作用在其他类型的免疫疗法中也观察到过。对治疗的抵抗是研究小组将研究的另一个问题，因为这种抵抗经常发生在接受任何治疗的患者身上，包括免疫治疗。
这些发现建立在路德维希中心实验室（Ludwig Center laboratory）此前打破范式的癌症遗传学发现的基础上，该实验室由医学博士Bert Vogelstein和Kenneth Kinzler博士领导。1989年，Vogelstein的研究小组发现p53基因是癌症中最常见的突变基因。p53基因突变是将癌前细胞转化为癌细胞的重要步骤。作为第一个揭示癌症基因蓝图的人，路德维希中心的研究小组陆续证明，癌症是由特定癌基因和抑癌基因的基因改变逐渐累积而成，从结直肠癌开始，然后将其发现扩展到各种癌症类型。
原文检索：
1.Jacqueline Douglass, Emily Han-Chung Hsiue, Brian J. Mog, Michael S. Hwang, Sarah R. DiNapoli, Alexander H. pearlman, Michelle S. Miller, Katharine M. Wright, p. Aitana Azurmendi, Qing Wang, Suman paul, Annika Schaefer, Andrew D. Skora, Marco Dal Molin, Maximilian F. Konig, Qiang Liu, Evangeline Watson, Yana Li, Michael B. Murphy, Drew M. pardoll, Chetan Bettegowda, Nickolas papadopoulos, Sandra B. Gabelli, Kenneth W. Kinzler, Bert Vogelstein, Shibin Zhou. Bispecific antibodies targeting mutant RAS neoantigens. Science Immunology, 2021; 6 (57): eabd5515 DOI: 10.1126/sciimmunol.abd5515
2.Emily Han-Chung Hsiue, Katharine M. Wright, Jacqueline Douglass, Michael S. Hwang, Brian J. Mog, Alexander H. pearlman, Suman paul, Sarah R. DiNapoli, Maximilian F. Konig, Qing Wang, Annika Schaefer, Michelle S. Miller, Andrew D. Skora, p. Aitana Azurmendi, Michael B. Murphy, Qiang Liu, Evangeline Watson, Yana Li, Drew M. pardoll, Chetan Bettegowda, Nickolas papadopoulos, Kenneth W. Kinzler, Bert Vogelstein, Sandra B. Gabelli, Shibin Zhou. Targeting a neoantigen derived from a common Tp53 mutation. Science, 2021; eabc8697 DOI: 10.1126/science.abc8697
3.Suman paul, Alexander H. pearlman, Jacqueline Douglass, Brian J. Mog, Emily Han-Chung Hsiue, Michael S. Hwang, Sarah R. DiNapoli, Maximilian F. Konig, patrick A. Brown, Katharine M. Wright, Surojit Sur, Sandra B. Gabelli, Yana Li, Gabriel Ghiaur, Drew pardoll, Nickolas papadopoulos, Chetan Bettegowda, Kenneth W. Kinzler, Shibin Zhou, Bert Vogelstein. TCR beta chain-directed bispecific antibodies for the treatment of T-cell cancers. Science Translational Medicine, 2021; eabd3595 DOI: 10.1126/scitranslmed.abd3595
（生物通：伍松）
