OncoLab实验室 肿瘤免疫学 肿瘤免疫学-第39章 神经胶质瘤的免疫治疗(上)

肿瘤免疫学-第39章 神经胶质瘤的免疫治疗(上)

上期内容:肿瘤免疫学-第38章 血液肿瘤免疫肿瘤学研究现状(下) 39.1 简介 胶质瘤是一种无法治愈的脑肿瘤…

上期内容:肿瘤免疫学-第38章 血液肿瘤免疫肿瘤学研究现状(下)


39.1 简介

胶质瘤是一种无法治愈的脑肿瘤,具有弥漫性浸润性生长的特性,并且对基因毒性治疗表现出耐药性。尽管如此,目前的标准治疗方案仍然包括手术治疗放射治疗烷基化化疗。胶质瘤是分子特征研究最为深入的肿瘤之一,然而,尽管进行了大量使用靶向药物治疗这种具有挑战性疾病的临床试验,大多数试验未能成功。这不仅仅是因为靶向药物的血脑屏障渗透性差,因此,迫切需要开发创新的治疗策略。

曾经广泛认为,中枢神经系统(CNS)是外周免疫应答难以进入的免疫特权部位,但这一观点已被广泛否定。事实上,在免疫功能低下的个体中,抗原特异性T细胞持续监视中枢神经系统,防止机会性感染,例如由JC病毒激活引起的进行性多灶性白质脑病(PML)。此外,中枢神经系统的破坏性自身免疫疾病,如多发性硬化症(MS),也是由浸润中枢神经系统的抗原特异性免疫反应在外周被激活引发的。最近关于中枢神经系统的淋巴引流研究,进一步证明了中枢神经系统与外周免疫系统之间存在强烈的免疫交流。

因此,胶质瘤的免疫疗法重新引起了广泛关注。然而,许多免疫肿瘤学的概念和治疗机会,尤其是检查点抑制,在应用于胶质瘤时往往忽视了与这种疾病相关的特定免疫学挑战。这些挑战包括:(1) 如何确定合适的靶抗原,(2) 如何有效将免疫应答通过中枢神经系统屏障传递到肿瘤微环境中,以及(3) 如何防止胶质瘤免疫微环境引发的免疫失活。从概念上讲,应对这些挑战需要设计创新的早期临床试验,并评估肿瘤内的免疫反应,而这一点在胶质瘤治疗中尤为困难。在接下来的章节中,将重点讨论这些挑战和创新试验的概念,以及胶质瘤免疫疗法的最新进展。


39.2 确定合适的抗原

在胶质瘤免疫疗法中,疫苗的靶点正从传统的自身抗原转向私有的新表位。例如,黑色素瘤抗原(如AGE-A1/3、TRP-2或gp100)在胶质瘤中也有表达,尽管其表达水平有所不同,因此被用于低级别和高级别胶质瘤的疫苗接种方案。近期的研究更聚焦于胶质瘤干细胞抗原。其中,ICT-107是一种树突状细胞疫苗,包含了被认为富集在胶质瘤干细胞中的抗原:HER2、TRP-2、gp100、MAGE-1、IL13Rα2和AIM-2。一项随机、双盲的2期临床试验显示,与对照组相比,ICT-107治疗组有生存优势,并且观察到免疫反应与生存期之间的关联,特别是在HLA-A2阳性(HLA-A2+)的患者中。目前,针对HLA-A2+患者的随机、双盲、安慰剂对照的3期注册试验正在进行中,试验涵盖500名新诊断的HLA-A2+胶质母细胞瘤患者(EORTC1587,NCT02546102)。

与其他多肽疫苗试验类似,该试验尚未针对给定患者的相关胶质瘤抗原进行特异性调整,也未提供证据显示有效的肿瘤内免疫反应生成。然而,从原则上讲,自身抗原仍可能是胶质瘤中的重要靶点。最近有一项报告指出,一名散发性胶质瘤患者在接受针对IL13Rα2的CAR T细胞经颅内注射后,出现了客观反应,且未显示明显毒性。

在诱导针对自身抗原的有效抗肿瘤免疫反应方面,通常有两个关键因素。首先,许多自身抗原在胸腺中表达,导致中枢T细胞耐受性增强,并促进抗原特异性抑制性T调节细胞的发育。然而,患者对肿瘤相关抗原的胸腺耐受性通常不会被测试。其次,对于疫苗接种,通常根据肿瘤相关抗原的表达谱和预测的HLA亲和力来评估患者的适宜性。

直到最近,测试肿瘤组织中抗原呈递的方法才被开发出来,并逐步被纳入临床试验设计中。IMA950是一种多肽自身抗原混合物疫苗,适用于HLA-A2+的胶质瘤患者,该疫苗基于通过质谱分析从胶质瘤组织中的HLA配体组中洗脱的肿瘤相关肽(TUMAP)。在一项针对45名新诊断胶质母细胞瘤患者的第一期临床试验(NCT01222221)中,有40名患者可评估,其中36名患者为TUMAP反应者,20名为多肽TUMAP反应者。6个月和9个月的无进展生存率分别为74%和31%。

最近,这种方法已经扩展至突变抗原的呈递。多中心的胶质瘤个性化疫苗联盟(GAPVAC)试验旨在评估新诊断的胶质母细胞瘤患者使用个性化疫苗的安全性和可行性(GAPVAC-101,NCT02149225)。在这一试验中,个性化肽疫苗的选择和制备不仅基于全外显子测序(WES),还基于HLA配体组分析,从而提供了肿瘤组织中实际呈递的表位附加信息。

另一种分析肿瘤组织中抗原呈递的方法是原位近距离连接测定(PLA)。此方法用于检测抗原呈递时需要满足两大前提条件:(1) 必须有一种新表位特异性的抗体,(2) 此抗体必须在MHC分子中识别新表位。该方法已用于评估石蜡包埋胶质瘤组织中IDH1R132H新表位的呈递。在一项研究中,IDH1R132H新表位与MHC II类的接近性在10/20名IDH1R132H突变型胶质瘤患者中被检测到,而在IDH1野生型胶质瘤的0/19名患者中未检测到,表明该方法具有高度特异性。相比于HLA配体组分析,此检测方法的优势在于所需组织量较少,适用于石蜡包埋组织,并具有细胞分辨率,通过共同免疫染色能够区分呈递抗原的细胞类型。在胶质瘤中,MHC II类阳性的胶质瘤细胞可能会呈递新表位。


39.3 胶质瘤中的新表位

与其他肿瘤类似,胶质瘤中的大多数新表位(突变或变异表位)是私有表位,共享新表位的例子非常少见。其中,表皮生长因子受体(EGFR)变体III是一种肿瘤特异性抗原,它通过外显子2至7的交替剪接以及外显子1和外显子8的融合,产生了新的氨基酸序列。在约25%的胶质母细胞瘤中可以检测到不同水平的EGFRvIII mRNA表达。基于这一新表位,开发了一种结合佐剂锁孔帽贝血青素(KLH)的肽疫苗。临床前研究显示,该疫苗在同基因小鼠模型中具有免疫效果。虽然该疫苗在人体内可以诱导抗EGFRvIII抗体反应,但尚未观察到强烈的T细胞反应。在I/II期研究(NCT01920191,NCT01222221)中,该疫苗被证实是安全的,并且与历史对照相比,显示出生存期获益。

早期研究还显示,大多数复发患者中EGFRvIII已不再可检测,这表明EGFRvIII PepKLH(Rindopepimut®)在新诊断的EGFRvIII阳性胶质母细胞瘤患者中,作为联合放化疗(temozolomide)的辅助治疗措施,具有一定的生物学疗效。然而,在一项安慰剂对照、双盲、多中心的III期注册试验(ACT-IV,NCT01480479)中,该疫苗未达到主要终点,Rindopepimut®组的总生存期为20.4个月,对照组为21.1个月。

这一负面结果的潜在解释包括:(1)化疗的同时进行可能导致免疫反应不足;(2)缺乏EGFRvIII特异性T细胞反应;(3)通过抗原丧失实现了免疫逃逸。这种抗原丧失更多是由于原代克隆的异质性和随后选择新表位阴性克隆,而非有效的新表位特异性免疫反应导致的二次抗原丧失。事实上,EGFRvIII仅在新诊断的胶质母细胞瘤的一小部分肿瘤细胞中表达,且常与野生型EGFR共同表达。

这些观察引发了免疫肿瘤学中的一个重要话题:新表位的克隆表达。理论上,针对亚克隆新表位的疫苗将是无效的,除非最初的新表位特异性免疫反应足够强大,能够诱导抗原扩散。因此,理想的新表位应当不仅具有强烈表达,且能产生高亲和力的新表位特异性免疫反应,并且应该在所有肿瘤细胞中表达,代表一个驱动突变。针对真正的驱动突变可以避免由于异质性引发的免疫逃逸。

在胶质瘤中,IDH1R132H就是这样一个驱动突变。这是异柠檬酸脱氢酶1型(IDH1)基因中的一种点突变,出现在70-80%的弥漫性和畸形性胶质母细胞瘤中。这种突变是已知的最早发生在这些肿瘤中的突变之一,并且即使在恶性进展过程中,仍然影响所有肿瘤细胞。IDH1R132H突变发生在酶的催化中心的132号位(由精氨酸变为组氨酸),这一变化会影响酶的功能,导致过量产生致瘤代谢产物2-羟基戊二酸。这种代谢产物通过表观遗传修饰引发遗传不稳定性,进而导致肿瘤形成。

通过使用突变特异性抗体进行常规诊断,可以确认IDH1R132H的存在。携带IDH1R132H突变的胶质瘤患者可能会携带自发的突变特异性CD4+ T细胞和抗体。IDH1R132H呈现在MHC II类分子上,使用突变型IDH1肽对MHC人源化小鼠和C57BL6野生型小鼠进行疫苗接种,均会产生针对突变特异性的CD4免疫反应,从而有效控制表达IDH1R132H的肿瘤。

在德国的八个研究地点,30名可评估的新诊断3级或4级星形胶质细胞瘤患者已完成招募,这项多中心I期临床试验(NCT02454634)旨在评估疫苗的安全性和免疫原性。患者接受了8次20-mer肽(在Montanide-ISA51®乳化剂中)接种,该治疗被整合到主要治疗方案中。试验的主要终点是安全性和免疫原性,特别是T细胞和抗体反应的证据。目前仍需进一步探讨的重要问题包括:CD4+ IDH1R132H特异性T细胞的作用机制、CD8表位的抗原扩散程度以及免疫抑制微环境中肿瘤内T细胞的表型。

IDH1R132H、H3.3K27M和EGFRvIII是胶质瘤中常见或共享的新表位。然而,大多数胶质瘤中的新表位是私有表位。为了针对患者特异性的新抗原,实施了个性化治疗方法。目前,基于HLA结合预测的突变表位计算流程,一项I期研究正在测试个性化肽疫苗(NeoVax)对新诊断的MGMT未甲基化胶质母细胞瘤患者的疗效(NCT02287428)。

基于全外显子组测序和HLA配体组分析,欧洲胶质瘤积极个性化疫苗联盟(GAPVAC)正在进行一项多中心的I期临床试验,旨在测试针对新诊断的胶质母细胞瘤患者的个体化新表位疫苗(GAPVAC-101,NCT02149225)。虽然这种个性化方法增加了表位发现的复杂性,但疫苗生产的周转时间仍足以与主要治疗相整合。由于这些个性化概念具有监管挑战,必须在执行前获得基于提议工作流程的个性化整合分子病理学(IMP)的批准。

本文由Oncolab微信公众号翻译整理自Oncoimmunology: A Practical Guide for Cancer Immunotherapy,仅用于学习交流使用,如需购买原版书籍可点击阅读原文购买。


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来源 | Oncoimmunology: A Practical Guide 

for Cancer Immunotherapy

初稿翻译 | 任振阳

图文排版 | 郭震远 麦思淋

审核修改 | 王坤

(转载请保留此部分内容)



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作者: oncolab

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