用识别突变株的T细胞来抗癌

　　【编者按】

　　过继性T细胞疗法（adoptivecelltherapy,ACT）是肿瘤免疫治疗方法的一种，它指的是在体外增加免疫衍生细胞（如淋巴细胞）的数目，并将这些细胞转移回病人的体内，以期增加其抗肿瘤能力的疗法。免疫治疗界的大牛Rosenberg博士曾经用这种方法将肿瘤浸润T细胞（TumorInfiltratingTcell，TIL）回输给多种治疗无效的恶性黑色素瘤患者，达到了50%以上的反应率，并且20%以上的患者可以达到长期的完全缓解。但是遗憾的是，TIL的胜利目前只限于少数几种肿瘤，而其他大多数肿瘤，比如乳腺癌、肾癌、直肠癌，TIL的疗法仍然是失败的。我们今天的故事主角是TIL团队里的精兵干将T细胞，当肿瘤细胞突变形成新的T细胞表位，它可以准确的识别胆管癌细胞的突变，从而将肿瘤细胞置于死地。这是Rosenberg研究团队的新作品，他们将这些“英雄的细胞”挑选出来、体外扩增后回输给病人，从而创造了一个“英雄的团队”，使得凶险的上皮细胞肿瘤得到控制。这给广大上皮细胞肿瘤患者带来了希望。

　　【文章简介】

　　作者认为，ACT疗法之所以在恶性黑色素瘤中取得成功，与TIL中存在专门识别肿瘤细胞突变的T细胞有很大关系，那么在消化道肿瘤的TIL中是否也能找到这样的T细胞呢？他们把一名43岁胆管癌女患者的肺转移病灶拿来做全基因组外显子测序，找到了26个非同义突变，并为每一个突变构建了一段短基因（Minigene），将这些短基因几个一组地串联成短基因串（TandemMinigene,TMG）、并转染入抗原递呈细胞，然后与TIL共培养，以查看TIL是否可以特异性的识别这些突变后的抗原。果然不出所料，这位患者的TIL对TMG-1有反应（图1A）。TMG1中含有9个突变，到底是哪个突变激活了TIL的反应呢？作者进一步发现，只要将TMG1中的erbb2互作蛋白（ERBB2IP）变回它的野生型时，这种激活作用就会消失，所以这样就锁定了TIL可以特异性识别的ERBB2IPE805G突变。将有识别功能的T细胞大量扩增后，发现这个T细胞受体可变区β（TCR-Vβ）库的绝大部分成分含有Vβ22+。这些T细胞被ERBB2IP突变激活后会分泌IFN-γ（图1D）。

　　图1A：TMG-1可以被患者TIL识别。图1D：识别突变特异性T激活后分泌IFN-γ

　　研究者于是给病人输注了含有25%上述细胞的TIL，5天后在患者血浆中检测到IFN-γ含量上升，在注射细胞后的2个月的随访期内可以持续观测到肝肺转移灶的缩小，并在治疗7个月后达到30%的肿瘤缩小高峰（图2D），在注射后的13个月内疾病稳定，此后，肺部病灶进展，而肝部病灶则持续不变。

　　图2D：给患者回输含25%特异性T细胞后患者肿瘤负荷改变情况

　　作者进一步研究了这些T细胞的功能。体外研究中，作者发现ERBB2IP突变可以刺激其产生IFN-γ、TNF、IL-2，但是却无IL-4和IL-17，说明这些它们是多功能的TH1细胞，为效应性记忆CD4+T细胞，有裂解细胞的潜能。此外，作者还发现TIL中有一少部分是Vβ22阴性的，这些细胞大部分表现为Vβ5.2阳性，也可以产生多种抗肿瘤的细胞因子。

　　在治疗前，患者外周血中几乎检测不到这种T细胞，ACT输注后10天时，上述两个克隆T细胞都占总T细胞的2%以上，但是在回输34天后，数量又降至0.3%以下（图3B）。在ACT治疗1年半后，将肺部转移灶切除活检后仍然可以看到回输的T细胞，说明它们与肿瘤退缩和疾病稳定有关。

　　图3B：回输细胞后外周血中治疗性T细胞克隆的含量

　　在首次治疗后18个月时，因患者肺部病灶较前增大，作者将T细胞的比例升高至95%后再次回输给患者，发现在治疗后的6个月内可看到肿瘤的持续退缩（图4C）。

　　图4C:再次回输含95%特异性T细胞后患者的肿瘤负荷改变情况

　　【解读】

　　在肿瘤免疫治疗领域，上皮细胞肿瘤的一个障碍是肿瘤特异性T细胞的数量很少。本文作者在这里使用了全外显子测序的工具，找到了内源性的针对肿瘤突变的TH1细胞，并将其扩增后回输至体内起到治疗作用。虽然目前肿瘤突变的各种“组学”发展飞速，但是如何去开发、解读、使用这些突变数据是关键。本文提示我们，我们要想方设法找到突变抗原和TCR的对应关系，并扩增肿瘤特异性T细胞，使得ACT治疗更加有效。

　　现在我们知道，上皮细胞肿瘤与恶性黑色素瘤类似，确实存在专门识别肿瘤突变的CD4+T细胞，并且可以用它来治疗肿瘤。因为上皮细胞肿瘤占人类肿瘤的80%，所以这一研究给更多的肿瘤患者带来希望曙光。作者认为，以前在恶黑中的成功尝试是因为恶黑细胞有着更高的基因突变率，更多的突变表位意味着更容易被T细胞识别。而本次研究，作者选择了突变率不高的胆管癌：首先，上皮细胞肿瘤通常比恶性黑色素瘤的突变少，并且我们看到，突变抗原和正常抗原差别很小-因为在作者找到的26个同义突变中，仅有一个能够被免疫系统识别，因此这类细胞中找到可以识别出突变的T细胞显得愈加困难，作者无疑是很幸运的；但是，我们如果用这个方法去研究那些突变率很高的肿瘤，太多的突变又会让研究者们无从下手。所以，这不得不让我们佩服作者的远见和胆识