[发明专利]一种肿瘤个体化疫苗的有效新抗原肽的快速筛选方法

说明书

本发明公开一种肿瘤个体化疫苗的抗原肽筛选方法，所述筛选的步骤包括：a)获取患者肿瘤细胞；b)对所述肿瘤细胞进行基因组全外显子测序，得到所述患者的全外显子突变数据集；c)根据所述全外显子突变数据集，预测外显子突变所形成的一批新抗原肽；d)计算各新抗原肽的MHC I亲合力变化度；e)计算该患者外周血淋巴细胞总数存留度，依据淋巴细胞总数存留度与高T细胞活性的新抗原肽MHC I亲合力变化度的相互关系，确定高T细胞活性的新抗原肽MHC I亲合力变化度区间；f)将该患者处于该区间的新抗原肽筛选为对该患者免疫有效的新抗原肽，以制备个体化疫苗。

技术领域

本发明属于医学领域，涉及一种肿瘤个体化疫苗的有效新抗原肽的快速筛选技术方法。

背景技术

目前认为，DC、CAR-T、NK细胞等细胞免疫治疗针对实体肿瘤的疗效的制约瓶颈有：肿瘤缺乏理想的靶点、瘤体组织浸润的活化免疫细胞少和肿瘤微环境免疫抑制。CAR-T细胞用于血液肿瘤有惊人的疗效，而在占恶性肿瘤的绝大数的实体肿瘤的目前治疗中，未能很好解决这三个问题而显疗效不佳。PD-1单抗蛋白分子可以进入肿瘤微环境，通过解除T细胞功能的“刹车闸”，使得抗肿瘤特异性T细胞免疫功能释放。这也同时说明一个问题：微环境存在肿瘤新抗原，可以利用来制作肿瘤疫苗(瘤苗)。

近年个体化肿瘤疫苗研究获得极大成功，有效率远高于目前临床上被称为“神药”的PD-1单抗等免疫检查点抑制剂，对各期肿瘤都有效且可预防肿瘤术后复发。个体化瘤苗为针对某种肿瘤的某个患者而研制的瘤苗，即使对同一肿瘤的其它患者也无效。近年，国外个体化瘤苗对多种肿瘤、术后有淋巴结转移黑色素瘤的临床试验获得极大成功[1,2,4,9]。个体化瘤苗有效率远高于PD-1单抗等免疫检查点抑制剂，且可预防肿瘤术后复发，对各期肿瘤都有很好的治疗效果。但是，因为肿瘤细胞不到10％基因突变能形成肿瘤新抗原，其中又不到10％具有高免疫原性，能成功诱导有效的特异性T细胞免疫(主要的抗癌免疫)，即有效新抗原；而另一方面，每个患者的诱导特异性T细胞免疫的肿瘤新抗原并不相同，个体间出现完全相同新抗原的概率很低[10]，即使同一基因不同位点的突变造成新抗原氨基酸序列不一致，也可导致新抗原肽(新抗原激活免疫的分子形式)不同[11]。例如KRAS G12D突变能够产生与HLA-C*08:02高亲和力结合的新抗原肽，免疫原性强，易活化T细胞[17]，但是制约新抗原免疫应答的MHC分子又“个体化”；因此，群体通用的肿瘤疫苗新抗原肽几乎是不存在的。

抗原肽如要活化T细胞，必须与MHC I类分子稳定结合并呈现在细胞膜表面，供T细胞的TCR受体识别。目前国外有研究报道根据抗原肽与MHC I亲和力大小筛选疫苗抗原肽，依据是激活T细胞时抗原肽与MHC I必须稳定结合，但是很显然，不是越稳定牢固就使免疫活化效应越强。根据抗原肽的MHC结合力来筛选抗原肽，仅入选MHC结合力高的新抗原肽，错选漏选率高；有的错选抗原肽还可能有免疫抑制作用。而用免疫效应实验来证实每个患者每一条抗原肽的免疫活化能力，这样做成本大，费时、费力。

抗原肽是诱发抗癌特异性免疫的主要抗原。肿瘤细胞内各种突变蛋白被降解成的各种新抗原肽，与伴侣分子结合后转运与MHC分子结合，以抗原肽-MHC递呈在细胞表面，活化T细胞(主要的特异性抗癌免疫)；这过程是MHC限制的，沉默MHC表达则破坏T细胞免疫。不到1％非同义突变可形成与MHC高亲和结合，并能活化T细胞的新抗原肽[5,7]。实体瘤95％的基因突变是点突变。突变与原编码序列差异越明显，产生异常蛋白的免疫原性越强，成为T细胞识别的新抗原的可能性大(图1)[5]。弱免疫性抗原可能形成免疫抑制的肿瘤微环境或慢性、无效的T细胞激活；野生型同源抗原(即正常自身抗原)不能激活T细胞。国内外现有的筛选肿瘤患者疫苗抗原肽的技术方案是根据肿瘤类型，用蛋白或多肽差异表达检测，或弱酸洗MHC I-新抗原肽复合物，或和寻找通用的肿瘤特异性抗原多肽，如MAGE1、MAGE2等，但因种类少、免疫原性弱而实际效果不理想。