免疫泰斗Steven Rosenberg看好！新生抗原 TC

前言

新生抗原（neoantigen）由肿瘤细胞基因突变所产生，是一种能被免疫细胞所识别并能激活免疫系统的异常蛋白质。

这些抗原是肿瘤细胞特有的，并且不存在于任何健康的细胞或组织中，因此也称为“新生”。另一方面，新生抗原对每个患者的癌症都是独特的，因此基于它们开发的治疗手段也属于“个性化”疗法。

在TCR-T疗法中，用新生抗原TCR（neoTCR）替代内源性TCR，可使T细胞仅对由特定新生抗原HLA呈递的突变产生反应，因此提供了更安全的靶标，T细胞从而将更精准的重新定向到肿瘤细胞。

01 新生抗原TCR-T的开发

近日（2022年11月10日），在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了基于CRISPR的新生抗原靶向TCR-T疗法的重磅论文。

该疗法由PACT Pharma公司和UCLA（加州大学洛杉矶分校）合作开发，首次人体临床试验中可观的表现，代表了新生抗原TCR-T疗法的重大突破。同时，这也是个体化基因编辑和抗癌细胞疗法这两大热门领域的首次交汇，有望给癌症治疗带来深远的影响。

另外，对于新生抗原TCR-T来说，基于转座子的T改造策略另一种比较成功的方向。在美国国家癌症研究所（NCI）外科主任Steven A. Rosenberg博士的领导下，Ziopharm和NCI合作的也已处于临床开发当中。

新生抗原TCR-T的生产制备主要有两个步骤：

1）个性化肿瘤新生抗原的筛选鉴定；

2）抽取病人外周血，体外制备靶向新生抗原的TCR-T细胞，再回输患者体内。

当前已有的新生抗原TCR-T基于两种不同的非病毒体外基因组工程策略，但细胞分离、新生抗原筛选等技术，也在这些个性化疗法开发的发挥了重要作用。

02 基因编辑新生抗原TCR-T

具体来看，PACT Pharma公司从患者血液中分离出可特异性识别肿瘤抗原的 T 细胞，并进行了测序，获取新生抗原特异性TCR (neoTCR)基因序列。

紧接着利用CRISPR-Cas9基因编辑敲除两个内源性T细胞受体基因——TCRα 和 TCRβ，再将筛选鉴定得到的neoTCR基因序列插入T细胞中。这些T细胞能表达靶向个体癌症突变的三种不同的neoTCR。

公司拥有超灵敏、高通量的纳米颗粒分离技术 (imPACT Isolation Technology®)，使得生产流程不需要对T细胞进行大幅度增殖，就能够产生大量靶向患者肿瘤中新生抗原的T细胞，避免了一些患者体内T细胞不足的问题。

图片来源：PACT Pharma

在1期临床试验中，研究人员为16 名标准疗法失败的转移性实体瘤患者（包括结肠癌、乳腺癌和肺癌）量身打造了个体化的TCR-T细胞疗法。一个月后，其中5 名患者的肿瘤已经没有继续生长，病情稳定。

同时，研究还证实，这些经过改造的细胞的确会在患者的肿瘤附近维持较高的浓度，表明新生抗原TCR-T的确可以更好地识别并趋向癌细胞。

此外，总体安全性也较好，两名患者出现了可能与治疗相关的不良反应，但均得到迅速恢复。

03 基于转座子的新生抗原TCR-T

睡美人转座子系统是近些年来逐渐在细胞治疗领域得到应用的一种非病毒基因递送系统，使用电穿孔技术将DNA质粒转移基因到T细胞。该系统已证明能够实现较为安全的基因整合，同时保持高效的递送效率，脱靶效应有限，并可以生成基因表达稳定可靠的转基因细胞。

睡美人系统快速的制造能力，非常适合用于开发针对新生抗原的转基因TCR疗法。对于每名患者而言，新生抗原TCR-T疗法都是独特的，其制造过程需要快速、可扩展和低成本。

在NCI外科主任Steven A. Rosenberg博士的领导下，Ziopharm和NCI的研究人员用Ziopharm的转座子“睡美人”系统开发了靶向新生抗原的转基因TCR-T疗法。

Steven Rosenberg博士（图片来源：NCI）

除了Ziopharm，MD Anderson还在与Alaunos Therapeutics合作，利用后者的睡美人系统开发新生抗原TCR-T疗法，也已进入临床研究。

小结

随着快速测序技术、生物信息学、细胞工程等技术的进步，出现越来越多的新型癌症个性化疗法。而新生抗原是开发个性化疗法的理想靶点，其能在肿瘤中特异性地表达，从而促进免疫系统清楚识别正常细胞和肿瘤细胞，并能限制健康组织免疫破坏所驱动的毒性效应。新生抗原在癌症疫苗、免疫细胞疗法中已逐渐显示出巨大潜力。

新生抗原TCR-T尚处于早期阶段，当前的方法仍面临着以下局限性。首先，表征每个新生抗原的蛋白表达和新表位呈递的能力和时间有限。其次，每个患者的neoTCR有不同的亲和力。最后，个性化的neoTCR分离、克隆、验证需要漫长的时间（整个过程可能需要一年左右）。

参考资料：

1. Non-viral precision T cell receptor replacement for personalized cell therapy DOI: 10.1038/s41586-022-05531-1

2. Molecular signatures of antitumor neoantigen-reactive T cells from metastatic human cancers DOI: 10.1126/science.abl5447