CRISPR改造癌細(xì)胞為原位腫瘤疫苗？

研究人員使用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)敲除了腫瘤細(xì)胞的干擾素-β（IFN-β）特異性受體，使腫瘤細(xì)胞耐受IFN-β，再改造它們令其能夠釋放免疫調(diào)節(jié)劑IFN-β和粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF），提高樹突狀細(xì)胞的抗原交叉呈遞、共刺激分子表達(dá)和促炎細(xì)胞因子產(chǎn)生的能力，增強免疫系統(tǒng)抗腫瘤能力。同時出于安全考慮，研究人員還為腫瘤細(xì)胞裝載了由1型單純皰疹病毒胸苷激酶（HSV-TK）和雷帕霉素激活的Caspase9組成的雙重安全開關(guān)，便于這些細(xì)胞。當(dāng)這些具有治療作用的腫瘤細(xì)胞進(jìn)入體內(nèi)時，能夠歸巢到腫瘤組織中殺死腫瘤細(xì)胞并刺激免疫細(xì)胞以防止癌癥復(fù)發(fā)。

在小鼠實驗中，這一治療性腫瘤疫苗促使癌細(xì)胞凋亡，消除了小鼠的晚期膠質(zhì)母細(xì)胞瘤腫瘤，并在多種小鼠癌癥模型中觀察到生存益處和長期免疫效果，初步證明了這一方法的有效性和安全性，為后續(xù)臨床轉(zhuǎn)化提供了基礎(chǔ)。

多種思路構(gòu)建腫瘤原位疫苗

利用患者自身免疫系統(tǒng)攻擊腫瘤細(xì)胞是為理想的腫瘤治療方式，然而腫瘤構(gòu)建的抑制性免疫微環(huán)境往往會抑制免疫細(xì)胞發(fā)揮作用，讓DC細(xì)胞不再刺激T細(xì)胞增殖而刺激Treg細(xì)胞的增殖，這里的Treg細(xì)胞此時已經(jīng)成為“叛軍”。如果在腫瘤內(nèi)通過一定的手段，增加腫瘤抗原在腫瘤周圍的富集或暴露，并增強免疫細(xì)胞功能，促進(jìn)抗原呈遞，就有望實現(xiàn)殺傷腫瘤且降低復(fù)發(fā)的目的。這種在腫瘤原位制備“疫苗”的方式被稱為原位接種腫瘤疫苗，是一種新型的腫瘤疫苗形式，目前，已有多種制備原位腫瘤疫苗的方法研究被報道。

2022年1月，南京大學(xué)吳錦慧課題組在Nature Biomedical Engineering上發(fā)文提出了一種原位疫苗新思路。研究人員用帶正電荷的陽離子聚合物對減毒沙門氏菌表面進(jìn)行了修飾，使得細(xì)菌能夠捕獲抗原并攜帶抗原運動，同時刺激活化周邊的DC細(xì)胞。同時，研究人員發(fā)現(xiàn)，修飾后的細(xì)菌還可以將腫瘤內(nèi)部的抗原轉(zhuǎn)移到腫瘤邊緣。在小鼠腫瘤模型中，這一方法能夠抑制抑制遠(yuǎn)端腫瘤生長及轉(zhuǎn)移，延長小鼠生存率。

當(dāng)患者經(jīng)過放療后，腫瘤會釋放出大量抗原，再向腫瘤內(nèi)注射修飾后的沙門氏菌，可以將這些抗原富集至腫瘤周圍，同時刺激機體免疫系統(tǒng)攻擊腫瘤。目前，這項研究已獲得國家自然科學(xué)基金和青年人才項目的支持。

除了這種向瘤內(nèi)注射細(xì)菌的方法，還有研究人員提出了直接向瘤內(nèi)注射工程化T細(xì)胞的原位腫瘤疫苗策略。研究人員利用電穿孔瞬時轉(zhuǎn)染技術(shù)使得CD8+T細(xì)胞瞬時表達(dá)IL-12或同時表達(dá)CD137，再注射到瘤內(nèi)。同樣在小鼠實驗中觀察到了良好的腫瘤殺傷效果。

但研究人員指出這一方法針對“冷腫瘤”效果不及“熱腫瘤”，故而先讓腫瘤變熱再治療能夠取得更好的效果，或許可以繼續(xù)改造T細(xì)胞令其增加使腫瘤變熱的功能。利用工程化T細(xì)胞的方法能夠有效避免大劑量使用IL-12和CD137激動劑導(dǎo)致的副作用，同時電穿孔瞬時轉(zhuǎn)染能夠有效降低制備成本。

更早之前，美國國立衛(wèi)生研究院的研究人員曾提出一種通過將腫瘤細(xì)胞凋亡信號轉(zhuǎn)化為免疫刺激性繼發(fā)性壞死信號以激發(fā)抗腫瘤免疫反應(yīng)來制備腫瘤原位治療性疫苗的通用方法。細(xì)胞在凋亡早期會釋放一種“吃我”信號，如果沒有被巨噬細(xì)胞清除則會轉(zhuǎn)化為繼發(fā)性壞死，會釋放大量的腫瘤相關(guān)抗原和損傷相關(guān)分子模式分子，大大增強腫瘤細(xì)胞免疫原性。研究人員制備了能夠運載膜聯(lián)蛋白A5的有機硅體系促使瀕死的腫瘤細(xì)胞發(fā)生繼發(fā)性壞死以誘導(dǎo)抗腫瘤細(xì)胞免疫反應(yīng)和免疫記憶效應(yīng)，達(dá)到腫瘤消退和抑制復(fù)發(fā)的目的。

總結(jié)

腫瘤原位疫苗的概念提出已久，也已有產(chǎn)品進(jìn)入臨床試驗，但目前公開的臨床數(shù)據(jù)較少。業(yè)內(nèi)對這一疫苗的看法不一，有的人認(rèn)為值得期待，有的人卻認(rèn)為不如CAR-T驚艷，但與現(xiàn)有免疫療法聯(lián)用不失為一個好方法?？傊?，為了突破實體腫瘤的微環(huán)境挑戰(zhàn)，科學(xué)家們正在創(chuàng)新嘗試各種不同的療法與組合，相信人類終有一天會將其攻克！