新抗原主要是指由体细胞突变产生的突变抗原和致瘤病毒整合进基因组产生的病毒相关抗原。新抗原未经胸腺阴性选择，机体对其不具有免疫耐受，与TCR亲和力高，免疫原性强，能诱发强有力的抗肿瘤免疫反应，靶向此类抗原可以降低“靶向，非肿瘤”毒性的风险，被认为是肿瘤免疫治疗的最理想靶点。但肿瘤细胞仅呈现极少量的新抗原，而且新抗原的鉴定过程很耗时，需要对整个外显子和转录组进行测序，预测个体化HLA结合肽以及在体外进行广泛测试以评估T细胞反应性。
 

编码关键p53肿瘤抑制因子的TP53基因是癌症中最常见的突变基因。2019年2月JCI发表了Rosenberg团队的研究成果。结果表明，一部分上皮肿瘤患者对TP53热点突变具有抗原特异性T细胞反应，而且在某些情况下，这些突变在患者之间共享。
 

在测试的140例上皮肿瘤患者中，有91例（65%）携带TP53突变，其中33例（36%）定位于先前确定的TP53热点突变。从28例患者中分离出的TILs中，有11例表现出针对TP53热点突变的T细胞反应（表 1），其中鉴定出的唯一共有的突变的TP53新表位是HLA*02:01 R175H（HMTEVVRHC）（患者1和2）。
 

 

表1：对TP53热点突变有反应的患者

 

作者提供了一种快速的方法来筛选肿瘤新抗原用于后续免疫治疗。COSMIC数据库显示所有肿瘤类型中最常见的12种TP53热点突变为R175H, Y220C, G245S, G245D, R248L, R248Q, R248W, R249S, R273C, R273H,R273L, R282W。把每个T细胞热点突变构建为编码25个氨基酸肽的小基因或肽段（共25个氨基酸，中间为突变氨基酸，两侧为12个野生型氨基酸）。用串联小基因（TMGs）电穿孔或肽脉冲来自体外周血中未成熟的树突状细胞，并与TILs片段培养物共培养，以IFN-γ的分泌和CD137（41BB）的上调作为读数来评估患者TILs的新抗原反应性。一般情况下，从患者肿瘤标本中鉴定新抗原特异性T细胞的过程耗时34天，通过使用预先创建的文库中的肽刺激T细胞可以进一步加快整个过程。如果没有热点突变，则使用全外显子组/RNA测序和表位预测来鉴定新抗原的标准流程（图1）。

 

图1：加快新抗原鉴定流程

 

接下来将TILs与TP53新抗原共培养，分选41BB+细胞并进行单细胞测序，鉴定生成了TP53新抗原特异性TCR文库，共得到9种TCR序列，能够识别7种不同的TP53新抗原（表2），现成的TCR基因疗法可用于匹配的HLA和TP53突变的患者。呈递TP53新抗原的HLA等位基因存在于大约50%的人群中，这表明较大比例的患者可能受益于突变的TP53特异性T细胞免疫疗法。

 

表2：TP53新抗原特异性TCR

 

该研究的局限性在于缺乏直接的证据表明TP53新抗原特异性T细胞可以在体内介导肿瘤消退，尽管如此，该研究为加速癌症患者新抗原特异性T细胞的筛选构建了框架。TP53突变存在于多种癌症类型中，TP53新抗原的筛选方法也可以用于KRAS,EGFR,PI3KCA等其他遗传热点，也就是说文中定义的筛选策略与更大范围的患者相关。可以设想一种基于热点突变序列而不是整个基因组的策略，如果可以匹配已知的热点突变和HLA分型，则可以通过使用预先制备的TMG或已建肽库来检测新抗原特异性T细胞应答，可以大大消除与个体化新抗原筛查相关的时间和成本。
 

供稿：徐睿涵（南京大学医学院附属鼓楼医院肿瘤中心 博士生）

审校：刘宝瑞（南京大学医学院附属鼓楼医院肿瘤中心 主任 博导）

 

文献来源：

[1] Malekzadeh P, Pasetto A, Robbins P F, et al. Neoantigen screening identifies broad TP53 mutant immunogenicity in patients with epithelial cancers[J]. The Journal of clinical investigation, 2019, 129(3): 1109-1114.

[2] Lugli E, Kvistborg P, Galletti G. Cancer neoantigens targeted by adoptive T cell transfer: private no more[J]. The Journal of clinical investigation, 2019, 129(3): 949-951.