位于圣路易斯的华盛顿大学医学院的新研究表明,各种癌症中的转座因子可能被用于利用新型免疫疗法来对抗通常对免疫治疗没有反应的肿瘤。显示的是癌细胞的3D渲染图。
跳跃基因是在漫长的进化过程中随机整合到人类基因组中的一小段DNA。也称为转座因子,这些DNA片段与癌症的发展有关。
但来自圣路易斯华盛顿大学医学院的新研究表明,各种癌症中的转座因子可能用于将新型免疫疗法引导至通常对免疫疗法无反应的肿瘤。
该研究可在线发表在《自然遗传学》杂志上。
免疫疗法通常对具有多种突变的肿瘤最有效,例如皮肤癌和肺癌。DNA突变导致癌细胞产生异常蛋白质,这些蛋白质将肿瘤细胞与正常细胞区分开来,并作为免疫疗法(例如抗体、疫苗和基因工程CAR-T细胞疗法)的靶标(称为肿瘤抗原)。但许多肿瘤类型不包含大量突变,因此免疫系统更难将其识别为威胁。
免疫疗法是一种非常有前途的癌症治疗方法,但目前的疗法不适用于许多突变负荷较低的肿瘤类型。“我们对这项研究感到兴奋,因为它开辟了一种全新的方法来识别以前免疫疗法不可见的癌症类型中的肿瘤抗原。”
跳跃基因——据信可能起源于病毒——通常存在于成人组织中不活跃的基因组部分。但Wang和他的同事过去的工作表明,这些转座因子有时可以隐藏在开关上,迫使基因一直处于开启状态,即使它不应该开启。由于这些隐蔽的开关驱动着癌症的生长,它们还可以产生不寻常的蛋白质片段,这些蛋白质是肿瘤特有的,不存在于正常细胞中。
在对美国国家癌症研究所癌症基因组图谱计划的33种肿瘤类型的分析中,研究人员确定了1,068个转座因子衍生的转录本——或癌细胞产生的RNA片段——有可能产生可作为靶标的肿瘤抗原用于新的免疫疗法。
Wang和他的同事确定这些可能的肿瘤抗原存在于癌细胞表面,使它们成为免疫疗法靶向的理想选择。重要的是,他们发现在所分析的10,000多个肿瘤中,近98%的肿瘤至少有一个潜在的抗原靶标,该靶标是由转座因子产生的。大多数肿瘤有2到75种可能的抗原。
在另一项重要发现中,研究人员表明,许多可以作为抗原的候选蛋白质存在于多种肿瘤中,在某些情况下,存在于各种肿瘤类型中。Wang和他的同事推测,这增加了一种基于抗原的通用疗法的可能性,这种疗法可以通过一种针对由跳跃基因产生的几种最常见肿瘤抗原的混合物来治疗多种肿瘤。例如,数据表明,一种结合了20种最常见蛋白质靶标的疫苗可以覆盖27种癌症类型中约75%的患者。
“通过这项分析,我们可以设想一种癌症疫苗的设计,该疫苗针对由转座因子引起的前5种或前10种最常见的肿瘤蛋白,”Wang说,他也是巴恩斯犹太医院Siteman癌症中心的研究人员和华盛顿大学医学院。“这种类型的疫苗仍然只是一个想法,但我们对其潜力感到兴奋,因为这些共同目标可以覆盖大部分肿瘤。还需要做更多的工作,但我们希望这种分析可以作为一个起点用于开发针对更多癌症类型的有效免疫疗法。”