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學科前沿
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質譜技術直接檢測腫瘤新生抗原,癌細胞無所遁形!
 
時間:2019-12-06
作者單位:轉化醫學網
作者:
近日,倫敦癌癥研究所和瑞士洛桑路德維希癌癥研究所的研究人員通過質譜技術,直接測量了晚期結直腸癌患者衍生的類器官(Patient derived organoids,PDOs)的新生抗原數量,發現晚期結直腸癌細胞表面的新生抗原比計算機預測的要少得多,這也解釋了當前免疫療法對大多數晚期結直腸癌療效不佳的原因。這一發現揭示了免疫治療所面臨的挑戰,但同時也為個性化腫瘤疫苗的研制鋪平了道路。
腫瘤細胞有大量的基因突變,由此產生變異蛋白,并被主要組織相容性復合體呈遞于細胞表面,這些生物標志物也稱為新生抗原。新生抗原的檢測大大加速了腫瘤患者個體化免疫治療的發展,比如用于預測患者對免疫治療的反應,或者據此設計個體化腫瘤疫苗。
通常而言,腫瘤細胞新生抗原的發現主要通過對測序數據的分析,即首先對腫瘤進行高通量測序,然后通過計算機對序列突變和白細胞抗原配型進行解析。但該研究發現,晚期結直腸癌患者細胞表面的新生抗原比計算機預測的要少得多。
患者衍生的類器官(Patient derived organoids,PDOs)是一種具有很好預測能力的臨床前模型,是將患者腫瘤在體外3D培養成“微型器官”,PDO模型具有很多其它臨床前模型如PDX模型(人源腫瘤異種移植模型,Patient-Derived tumor Xenograft)所沒有的優勢。
尤其是,直接從患者身上采集的樣本會有一些正常組織細胞,導致嚴重影響新生抗原的分析。而PDO則沒有其他類型細胞的污染,這大大降低了對新生抗原的分析難度。
研究人員分析了5名結直腸癌患者的PDO,從中發現了可能產生新生抗原的612個基因突變。然而,他們僅僅檢測到了3個新生抗原,遠低于計算機預測的結果。
蛋白質譜技術已廣泛應用于蛋白質的鑒定測序等領域,在該研究中,首次成功利用基于質譜的免疫蛋白組技術(MS-based immunopeptidomics)直接測量了微衛星穩定PDO癌細胞表面的新生抗原。同時,他們還用IFN-γ和靶向藥物曲美替尼對PDO進行了處理,以測試能否增加癌細胞表面新生抗原的數量。
前期研究表明,IFN-γ和曲美替尼可以增加新生抗原的表達,但在該研究中并沒有發現這種效果。
這項新技術使研究人員能夠直接檢測新生抗原,而不必依賴于計算機預測,大大增加了新生抗原檢測的準確性。
雖然基于質譜的免疫蛋白組技術有一定的限制,比如有限的靈敏度可能導致無法檢測部分新生抗原,但該研究結果表明采用基于質譜的免疫蛋白組技術對結直腸癌PDOs新生抗原檢測是可行的。
晚期結直腸癌患者的新生抗原數量遠遠少于預測,導致難以被免疫免疫細胞識別。這一發現揭示了免疫治療所面臨的挑戰,但同時也為個體化腫瘤疫苗的設計鋪平了道路。
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