Nature:RNA剪接异常产生了新抗原,有望推动免疫疗法的开发

时间:2025年2月21日
来源:AAAS

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新发现的抗原是RNA剪接异常的产物。研究发现,在脑癌、前列腺癌、肝癌和结肠癌等癌症中,肿瘤将一些RNA片段拼接在一起,形成了以往从未见过的新形式,而这些在健康组织中是不存在的。

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免疫疗法改变了癌症的治疗方式,但由于与健康组织相似,许多肿瘤正在逃避这些治疗。

近日,加州大学旧金山分校的研究人员发现,一些癌症(比如神经胶质瘤)会产生独特的杂乱蛋白质。这些新发现的癌症特异性蛋白或抗原有望推动免疫疗法的开发,以便识别和攻击难以治疗的肿瘤。

这篇题为“Tumour-wide RNA splicing aberrations generate actionable public neoantigens”的论文于2月19日发表在《Nature》杂志上。

新发现的抗原是RNA剪接异常的产物。研究发现,在脑癌、前列腺癌、肝癌和结肠癌等癌症中,肿瘤将一些RNA片段拼接在一起,形成了以往从未见过的新形式,而这些在健康组织中是不存在的。

一些RNA产生的新抗原附着在肿瘤细胞表面,为免疫治疗打造了一个切入点。然后,研究人员改造T细胞来识别这些抗原,并在实验室中清除了胶质瘤。这些来自RNA可变剪接的抗原可以大大增加免疫治疗的靶点数量,并为癌症患者提供更多选择。

共同通讯作者、加州大学旧金山分校的神经外科教授Hideho Okada博士表示:“我们认为,首批抗原在不久的将来就能发挥作用,为胶质瘤患者带来新的治疗方法。不过,它们只是冰山一角,我们期待从生成的数据中获得更多新发现。”

在茫茫的RNA大海中捕捞抗原

在如今的精准医疗中,人们采用药物让致癌的突变蛋白失去功能,或利用免疫细胞来追踪癌症相关抗原。然而,许多肿瘤并没有这种突变蛋白或抗原。即使有,这些靶点也很可能无法覆盖整个肿瘤。

为了寻找癌症治疗的新靶点,研究人员开始专注于RNA剪接,它有时会产生几个不同版本的蛋白质。

“目前的许多癌症疗法都是基于在肿瘤中发现的独特DNA突变,但我们怀疑肿瘤可能也会改变RNA剪接,从而产生新的癌症特异性抗原,” 加州大学旧金山分校的Darwin Kwok博士说。他是这篇论文的第一作者。

研究人员分析了癌症基因组图谱(TCGA)项目中数千个肿瘤的RNA测序数据,包括前列腺癌、肝癌、结肠癌、胃癌、肾癌和肺癌。他们还从51名胶质瘤患者的样本中寻找mRNA。

通过广泛的分析,他们发现了近1000种癌症特异性mRNA,这些mRNA在不同癌症类型和患者中都很常见,但从未被记录在案。而且,在健康组织中也从未发现过。

预测适用于治疗的最佳靶点

当然,并不是每种mRNA都能变成蛋白质。不是每种蛋白质都以抗原的形式附着在细胞表面,也不是每种抗原都能被免疫系统识别。因此,研究人员模拟了这些mRNA是否有望成为免疫治疗的可行靶点。

他们最终获得了32种候选抗原,它们都是由癌症的RNA可变剪接产生的,有望成为免疫治疗的靶点。他们选择了前四种抗原进行更严格的测试。这四种抗原与其他已知会引起免疫攻击的抗原在形状上相似。

研究人员首先对细胞进行编程,以展示这四种抗原。然后,他们使用了从健康供体血液中获得的免疫细胞,使其对抗原产生反应。他们发现,这些免疫细胞上的受体能可靠检测到癌性抗原——这是将它们改造成潜在疗法的关键一步。

Okada表示,在供体的血液中找到这些免疫受体的机会微乎其微,“大约是五百万或一千万分之一” 。幸运的是,他们找到了。对于前四种抗原中的两种,他们在两个不同的供体中发现了互补的免疫受体。

研究人员在实验室中对T细胞进行编程,以产生这些免疫受体,并将其释放到胶质瘤细胞上。癌细胞不是这些免疫细胞的对手,很快就被消灭了。

目前,他们正在动物模型中测试这种方法,如果成功的话,希望很快能应用在患者身上。还有更多的抗原值得后续研究,包括在这项研究中没有进入最终名单的28种抗原,以及数不胜数的其他抗原。


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