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Science Advances:新的癌症免疫疗法需要淋巴管的帮助

免疫疗法,即利用人体自身的免疫系统来攻击癌症,为许多癌症患者提供了治疗疾病的新途径。

但许多癌症免疫疗法可能很昂贵,有破坏性的副作用,而且只对一小部分患者有效。

芝加哥大学普利兹克分子工程学院的研究人员开发了一种新的治疗性疫苗,利用病人自身的肿瘤细胞训练他们的免疫系统发现并杀死癌症。

这种疫苗和传统疫苗一样被注射到皮肤里,可以阻止小鼠模型中的黑色素瘤生长。它甚至能长期工作,在接受治疗后很长一段时间内摧毁新的肿瘤。

研究结果发表在3月24日的Science Advances杂志上。

“这是免疫治疗的新策略,”领导这项研究的Melody Swartz教授说,“它有可能比许多其他免疫疗法更有效、更便宜、更安全。这是一种真正的个性化医疗,有可能克服其他治疗方法出现的许多问题。”

招募广泛的免疫反应

在许多方面,这种疫苗的工作原理与传统流感疫苗类似:它使用效力较弱的病原体(这里是病人自身的癌细胞,在注射前受到致命的辐射)来训练免疫系统对抗疾病。

然而,这不是一种预防措施,而是一种治疗性疫苗,这意味着它激活免疫系统,摧毁身体任何地方的癌细胞。为了制造它,斯沃茨和她的团队使用了来自老鼠的黑色素瘤细胞,然后通过工程使它们分泌血管内皮生长因子C (VEGF-C)。

VEGF-C导致肿瘤与人体的淋巴系统密切相关,这通常被认为对患者有害,因为它可以促进转移。但该团队最近发现,当肿瘤激活周围的淋巴管时,它们对免疫治疗更敏感,并促进“旁观者”T细胞激活,导致更强大和持久的免疫反应。

然后,研究小组必须弄清楚如何在治疗策略中利用淋巴激活的好处,同时避免转移的潜在风险。

“训练”免疫系统

Maria Stella Sasso是这篇论文的第一作者。在确定疫苗方法之前,她测试了许多不同的策略,疫苗方法允许在远离实际肿瘤的部位进行免疫“训练”。

在治疗性疫苗中使用患者自身的放射肿瘤细胞的策略,早前由诺华生物医学研究所的Glenn Dranoff和他的同事们建立,他们开发了一种在临床试验中被证明是安全的癌症疫苗GVAX。Sasso决定用VEGF-C而不是GVAX中使用的细胞因子来尝试这种方法。她把这种策略称为“VEGFC-vax”。

在设计出表达VEGF-C的细胞后,研究小组对它们进行照射,使它们在几周内死亡。当他们将这些细胞注射回老鼠的皮肤时,他们发现垂死的肿瘤细胞可以吸引并激活免疫细胞,然后免疫细胞可以识别并杀死生长在老鼠另一侧的实际肿瘤细胞。由于每种肿瘤都有自己独特的数百个免疫系统可以识别的分子,疫苗促进了广泛、强大的免疫反应。

这就阻止了所有小鼠体内肿瘤的生长。它还导致了免疫记忆,当10个月后肿瘤细胞再次被引入时,它阻止了新肿瘤的生长。

“这表明该疗法对转移和复发有长期疗效”。

多种癌症的潜在疗法

从概念上讲,这是第一个利用局部淋巴管激活的好处来对肿瘤细胞产生更强健和特异性免疫反应的策略。

不同于一般刺激免疫系统的免疫治疗策略,如检查点封锁或许多目前正在临床前开发的细胞因子,这种新的免疫治疗仅激活肿瘤特异性免疫细胞。从理论上讲,这将避免免疫兴奋剂常见的副作用,包括免疫毒性甚至死亡。

虽然许多其他癌症免疫疗法,如CAR-T细胞疗法,都是肿瘤特异性的,但这些策略只对表达特定的预先识别的肿瘤标记物抗原的肿瘤细胞有效。例如,癌细胞最终可以通过脱落这些标记物或突变来克服这些治疗。

然而,VEGFC-vax可以训练免疫细胞识别大量和多种肿瘤特异性抗原。更重要的是,这些抗原不需要提前识别。

研究人员正致力于在乳腺癌和结肠癌上测试这一策略,并认为它在理论上对任何类型的癌症都有效。他们希望这种疗法最终能进入临床试验。

Swartz说:“我们认为这对未来个性化癌症免疫治疗有很大的前景。”


原文标题:

Lymphangiogenesis-inducing vaccines elicit potent and long-lasting T cell immunity against melanomas


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