癌细胞的哪些特征被免疫系统识别?了解潜在的免疫细胞靶向结构对开发个性化癌症治疗至关重要。来自德国癌症研究中心(DKFZ)和海德堡肿瘤中心(NCT)的研究人员引入了一种高灵敏度的质谱法,以准确定位肿瘤特异性“新表位”。该技术专为使用最少样本量检测这些稀有蛋白片段而定制。
个性化免疫疗法越来越被视为抗击癌症的有效方式。这些疗法可能涉及量身定制的癌症疫苗或T细胞疗法,在这些疗法中,T细胞受体被定制以靶向个体特定的肿瘤。开发任何个性化免疫疗法的一个关键要求是识别出患者免疫系统可以识别的癌症所改变的蛋白质。
研究人员将免疫系统识别的突变蛋白片段称为“新表位”。为了发现这些新表位,首先需要对肿瘤的基因组进行测序。先进的生物信息学技术然后分析DNA和RNA测序结果,以寻找导致蛋白质改变的突变,这些突变可能被免疫系统识别为“外来”。
为了激活免疫系统,这些修饰过的蛋白片段需要展示在癌细胞的表面。“只有通过肿瘤细胞膜上的HLA蛋白展示的新表位才能激活T细胞,”DKFZ的免疫学家Angelika Riemer指出。
质谱法(MS)是用于识别这些新表位的方法。这种技术测定带电蛋白片段的质量。“质谱法提供了新表位展示的确凿证据。然而,传统的质谱方法常常漏掉像肿瘤新表位这样低丰度的肽,”研究人员解释道。
现在,Angelika Riemer和她来自DKFZ及NCT海德堡的团队发布了一种新的分析方法,旨在更快速、准确地识别患者特有的癌症新表位。
研究人员利用肿瘤DNA和RNA的序列,准确定位相关的蛋白片段。关于HLA分子的结合特性的知识进一步帮助预测哪些新表位最有可能被展示在肿瘤表面。
该方法的创新之处在于,肽首先在实验室合成,这有助于优化质谱仪的设置,以分析每个特定肽。在优化设置后,他们才分析实际的肿瘤组织样本,确保检测新表位的最佳条件。
“因此,我们的新协议允许分析更小的肿瘤组织样本,”Riemer解释道。她的团队成功地利用来自250万癌细胞的样本识别出一个新表位。“这甚至还小于一粒沙子的大小,”免疫学家指出。
他们成功地从三名患者的小肿瘤样本中检测到了五个不同的新表位,并在某些情况下通过患者的T细胞的相互作用确认了它们。
“未来个性化癌症免疫疗法的重要性是不可否认的,”资深作者Riemer表示。“在这种情况下,质谱法提供了新表位存在于癌细胞表面的最终证明,使其成为疗法的宝贵靶点。我们的optiPRM协议将通过使用最少的组织样本促进这一验证,并帮助临床医生指向量身定制的癌症治疗。”
目前,临床试验中的基于mRNA的肿瘤疫苗通常涉及大约30种不同的预测癌症新表位。Riemer对此表示乐观:“我们相信,使用经过验证的新表位的针对战略可以在更少的表位情况下提供同样的有效性。”专家们还强调,验证靶向表位对于开发特定攻击癌细胞的治疗性T细胞的重要性。