个性化新抗原疫苗在胶质母细胞瘤I/II期临床试验中诱导瘤内T细胞反应的研究报告
作者及发表信息
本研究由Derin B. Keskin（Dana-Farber癌症研究所、哈佛医学院）、Annabelle J. Anandappa、Jing Sun等19位共同第一作者，以及David A. Reardon（通讯作者）领导的团队完成，于2019年1月10日发表在Nature期刊（卷565，页码234-239），DOI: 10.1038/s41586-018-0792-9。
学术背景
研究领域：肿瘤免疫治疗，聚焦于新抗原疫苗（neoantigen vaccine）在低突变负荷的胶质母细胞瘤（glioblastoma, GBM）中的应用。
研究动机：GBM是中枢神经系统最常见的恶性胶质瘤，具有免疫“冷”肿瘤微环境（”cold” tumour microenvironment）和低突变负荷的特点，传统免疫疗法效果有限。新抗原（由肿瘤特异性突变编码的蛋白质片段）因不受中枢免疫耐受限制，可激发强效T细胞反应，此前已在黑色素瘤中验证其潜力。本研究旨在探索个性化新抗原疫苗在GBM中的可行性及免疫调节作用。
科学问题：
1. 低突变负荷的GBM能否通过新抗原疫苗诱导功能性T细胞反应？
2. 疫苗诱导的T细胞能否迁移至颅内肿瘤并浸润？
3. 糖皮质激素（如地塞米松）是否影响疫苗疗效？
研究流程与方法
1. 患者入组与疫苗设计
- 研究对象：10例新诊断的MGMT启动子未甲基化的GBM患者，术后接受放疗。
- 疫苗制备流程：
- 全外显子测序（WES）和RNA测序（RNA-seq）分析肿瘤组织与正常组织，鉴定体细胞突变。
- 通过NetMHCpan算法预测HLA-I类分子结合的突变肽段（IC50 < 500 nM），筛选出20个候选新抗原。
- 合成15-30个氨基酸的长肽段，分为4个混合池（A-D），与佐剂poly-ICLC配伍。
2. 疫苗接种与监测
- 给药方案：5次初始免疫（第1、4、8、15、22天）和2次加强免疫（第8、16周）。
- 免疫反应评估：
- ELISPOT检测：分析外周血单核细胞（PBMC）对重叠肽段（ASPs）的IFNγ分泌。
- 细胞内细胞因子染色（ICS）：检测CD4+/CD8+ T细胞的细胞因子（IFNγ、IL-2、TNF）分泌及记忆表型（CD45RO+、PD-1+）。
- 单细胞TCR测序（scRNA-seq）：追踪新抗原特异性T细胞克隆在肿瘤中的迁移。
3. 肿瘤微环境分析
- 多重免疫荧光：定量肿瘤浸润CD8+和CD4+ T细胞密度。
- 单细胞转录组分析：解析复发肿瘤中T细胞的耗竭标志物（如PD-1、TIM-3、TIGIT）和细胞毒性特征。
主要结果
免疫原性验证：
- 未接受地塞米松的2例患者（患者7和8）表现出针对多个新抗原的强效CD4+和CD8+ T细胞反应，且以记忆表型为主（图2）。
- 地塞米松显著抑制T细胞应答：3例接受地塞米松的患者未检测到IFNγ分泌。
肿瘤浸润T细胞增加：
- 患者7和8的复发肿瘤中CD8+ T细胞密度显著升高（平均增加71.0个细胞/mm²，P=0.006），而地塞米松组无此现象（图3a）。
- 单细胞TCR追踪：在患者8的复发肿瘤中检测到外周血来源的SHANK2突变特异性TCR克隆（图3b）；患者7的肿瘤浸润T细胞中鉴定出与循环血相同的ARHGAP35突变特异性CD4+ TCR克隆（图4b-d）。
T细胞功能与耗竭：
- 肿瘤浸润T细胞表现出多效性细胞因子分泌（IFNγ+IL-2+TNF+），但共表达PD-1、TIGIT等抑制性受体（图3d）。
- 新抗原特异性CD4+ T细胞具有细胞毒性特征（表达颗粒酶A/K），但部分克隆（如F10）呈现严重耗竭表型。
结论与意义
- 科学价值：首次证实新抗原疫苗可重塑GBM的免疫微环境，诱导系统性及瘤内T细胞反应，为“冷”肿瘤的免疫治疗提供新策略。
- 临床意义：
- 地塞米松的使用与疫苗疗效负相关，提示临床需优化免疫治疗期间的糖皮质激素管理。
- 肿瘤浸润T细胞的耗竭表型支持联合免疫检查点抑制剂（如PD-1抑制剂）的后续研究。
研究亮点
- 方法创新：结合WES、HLA肽段预测、单细胞TCR测序等多组学技术，实现从新抗原筛选到体内功能验证的全流程闭环。
- 发现突破：
- 即使低突变负荷的GBM也能产生免疫原性新抗原。
- 疫苗诱导的T细胞可突破血脑屏障浸润颅内肿瘤。
- 转化潜力：为个性化疫苗联合其他免疫疗法治疗GBM的临床试验设计奠定基础。
局限性与展望
- 样本量小（仅8例完成治疗），需扩大队列验证。
- 所有患者最终疾病进展，提示需进一步优化疫苗配方（如增加CD8+表位）或联合靶向肿瘤微环境的疗法。