星形细胞瘤和少突神经胶质瘤是神经胶质瘤的两种亚型,这些无法治愈的脑肿瘤起源于中枢神经系统的支持细胞——胶质细胞。低级别神经胶质瘤生长相对缓慢,但以弥漫性方式扩散至整个大脑,难以通过手术完全清除。在许多情况下,化疗和放疗的疗效有限,且神经胶质瘤可发展为极具侵袭性的胶质母细胞瘤。
低级别神经胶质瘤有一个共同特点:超过70%的病例中,肿瘤细胞携带相同的基因突变。这一DNA错误导致异柠檬酸脱氢酶1(IDH1)发生特异的单氨基酸置换:在第132位氨基酸位置,组氨酸替代了精氨酸(R132H)。
德国癌症研究中心(DKFZ)的神经肿瘤学家Michael Platten教授指出:“这一频发且高度特异性的突变立即引起了免疫学家的注意:氨基酸置换为蛋白质增添了能被机体自身免疫细胞识别的新特性。”没有其他肿瘤类型以如此高的频率显示相同的突变。利用DKFZ和海德堡大学附属医院神经病理学家Andreas von Deimling教授开发的高度特异性抗体,可可靠检测该突变蛋白。这种突变型IDH1存在于所有肿瘤细胞表面,且完全为肿瘤所特有。“这表明我们或许能利用疫苗使患者免疫系统警惕突变IDH1,在不损伤健康细胞的情况下对抗肿瘤,”Platten解释道。
通过与海德堡大学医院、美因茨大学、图宾根大学等机构的合作,Platten团队成功迈出了开发特异性靶向该肿瘤突变疫苗的第一步。研究人员利用单个氨基酸构建了具有特征性突变的人造IDH1片段,该肽段包含15个氨基酸,与肿瘤细胞表面MHC分子精确匹配。这至关重要,因为免疫细胞只对MHC分子递呈的靶标做出反应。
为模拟人类免疫系统,研究人员使用了携带人类MHC分子的转基因小鼠。“用这种肽接种小鼠后,我们检测到特异性识别肿瘤细胞突变IDH1而非健康细胞正常IDH1的免疫细胞和抗体,”研究第一作者Theresa Schumacher博士说。在实验动物中,疫苗接种诱导的特异性免疫反应阻止了携带IDH1突变的癌细胞生长,且未破坏正常IDH1酶的功能。
Platten说:“在某些低级别神经胶质瘤患者中,我们也观察到针对突变IDH1的自发性免疫反应。这是一个好迹象,表明基于肽的免疫接种实际上支持了机体自身免疫系统对抗癌细胞。”海德堡大学的医生认为,这为“疫苗接种疗法”提供了成功机会。在德国转化癌症研究协会(DKTK)支持下,预计明年早些时候启动的临床试验将首次检测该疫苗在IDH1突变神经胶质瘤患者中的安全性。
DKFZ神经肿瘤学系医学主任Wolfgang Wick教授说:“大多数低级别神经胶质瘤无法通过手术完全清除,因此常复发。一种能阻止复发的疫苗将使患者大大受益。”
(生物通:何嫱)