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在人IL-2转基因(hIL-2)NOG小鼠模型中使用患者来源的异种

简介: 在人IL-2转基因(hIL-2)NOG小鼠模型中使用患者来源的异种移植肿瘤,研究人员发现过继移植转导了来自NeoScreen TIL的肿瘤抗原特异性TCR的外周血T细胞介导了体内肿瘤的特异性消退(图2)。

撰文 | 咸姐责编 | 兮人类免疫系统能够识别并消除表达外源性非自身抗原的细胞,而所有恶性#肿瘤#都存在非同义突变或其他基因改变,其中一些可能产生新的“非自身”表位,从而可能触发机体的抗肿瘤T细胞反应。

此外,带有肿瘤反应性T细胞受体(TCR)的血液T细胞工程的发展也进一步扩大了过继性T细胞治疗(ACT)的范畴【3,4】。

目前,体外扩增的自体TIL或外周血淋巴细胞(PBL)通常用于肿瘤抗原的发现。

2021年11月15日,来自瑞士洛桑大学的Alexandre Harari团队在Nature Biotechnology上在线发表题为Sensitive identification of neoantigens and cognate TCRs in human solid tumors 的文章,开发了一种能够敏感识别罕见肿瘤(新)抗原和肿瘤浸润淋巴细胞表达的同源TCR的方法——NeoScreen,并且证实通过NeoScreen鉴定得到的肿瘤抗原特异性TCR转导的T细胞介导了患者来源的异种移植小鼠肿瘤的消退。

与单纯依赖于生长因子白细胞介素(IL)-2的传统培养方法不同,NeoScreen是基于将来源于完整肿瘤碎片或分离的肿瘤细胞的TIL早期暴露于装载在活性自体抗原提呈细胞(APC)上的选择性抗原中(图1)。

同时,为了优化APC效力,研究人员通过共电穿孔RNA编码的免疫刺激性4-1BB配体(4-1BBL/CD137)、OX40配体(OX40L/CD252)和IL-12 对CD40-act B细胞进行了改造。

传统的IL-2扩增TIL的方法可以很容易的识别此两个标本中的四种新表位反应,但与之相比,暴露于自体工程化APC的TIL中的新表位特异性CD8 T细胞的频率显著增加。

随后,研究人员在另外7名患者中测试了NeoScreen发现新肿瘤抗原的能力。

研究人员应用蛋白质基因组学NeoDisc进行预测,利用基于免疫肽组学的新抗原识别和优先排序,且仅关注非同义体细胞点突变和肿瘤相关抗原(TAA)候选物。

在TIL刺激期间添加一次(1×)或两次(2×)装载了新抗原和/或TAA候选物的工程化自体APC,并将NeoScreen扩增的TIL与传统培养的TIL进行比较,以确定是否存在抗原特异性细胞(图1)。

与传统的TIL培养方法相比,NeoScreen TIL对于新表位或TAA反应的细胞的显著富集达到了几个数量级的差别。

总的来说,在肿瘤抗原存在的情况下,工程化APC使新抗原(和TAA)特异性CD8 T细胞在黑色素瘤和卵巢癌、肺癌和结肠癌中大量扩增,从而建立了一种高度敏感和可重复的肿瘤抗原识别方法。

进一步地,研究人员推测,这个新的平台将能够灵敏地分离针对个性化历递肿瘤抗原的相关TCR。

研究人员利用pMHC多聚体或4-1BB的上调纯化肿瘤抗原特异性的NeoScreen TIL,并对分离的T细胞进行TCRα和TCRβ批量测序。

单个肿瘤表位由一个或多个克隆型识别,在NeoScreen TIL中以白越映不同的频率出现。

通过原始肿瘤和NeoScreen扩增的TIL中经验证的TCRβ序列,研究人员确定了NeoScreen过程确实导致了肿瘤抗原特异性TIL的显著扩增。

而50个克隆心素验型的累积数据证实了NeoScreen识别新抗原或TAA特异性新TCR的潜力,这些新抗原或TAA在传统方法的TIL中未检测到。

最后,研究人员建立了自体肿瘤细胞系,对NeoScreen揭示的经验证的肿瘤抗原特异性TCR的抗肿瘤反应性进行了研究。

所有NeoScreen来源的针对新表位或TAA的TCR都具有肿瘤反应性,值得一提的是,这是首次广泛证明了新抗原特异性TCR始终以自体肿瘤为靶点。

在人IL-2转基因(hIL-2)NOG小鼠模型中使用患者来源的异种移植肿瘤,研究人员发现过继移植转导了来自NeoScreen TIL的肿瘤抗原特异性TCR的外周血T细胞介导了体内肿瘤的特异性消退(图2)。

由此证实通过NeoScreen鉴定的抗原特异性TCR在体外和体内均具有抗肿瘤反应性,证明NeoScreen用于TCR基因转导治疗具有可行性。

图2综上所述,本研究首次在TIL生长的起始阶段使用工程化B细胞来提高抗原发现的敏感性,研发了一种能够对肿瘤(新)抗原进行高度敏感筛选的方法——NeoScreen,该方法能产生迄今为止最广泛的肿瘤抗原反应性TCR。

NeoScreen能够高效识别黑色素瘤以及卵巢癌、结直肠癌和肺癌中的肿瘤特异性抗原,并且能够高度敏感地分离同源肿瘤反应性TCR。

由此也显示,NeoScreen对于为肿瘤疫苗选择相关的个性化靶抗原,以及为实体瘤的个性化工程T细胞治疗分离肿瘤反应性TCR都具有不可忽视的价值意义。


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