肿瘤新生抗原：从精准筛选到免疫治疗的前沿进展与产业实践
2025-08-13
中科新生命
14肿瘤新生抗原源于肿瘤细胞基因组体细胞突变，经转录、翻译及蛋白酶体加工后生成特定肽段，并通过MHC I/II类分子递呈至细胞表面，被T细胞受体识别后激活CD8⁺ 或CD4⁺ T cells。肿瘤新生抗原具有三大核心优势：
高度肿瘤特异性
仅存在于肿瘤细胞，正常组织不表达
个体独特性
突变谱因人而异，需个性化筛选
免疫原性强
可突破中枢/外周免疫耐受，激活高效T细胞应答
全球范围内，新生抗原疗法已覆盖黑色素瘤、肺癌、乳腺癌等实体瘤（占临床试验适应症的前三位），并通过与免疫检查点抑制剂（ICIs）、化疗的联合应用进一步提升疗效。
2025年2月，来自美国丹娜-法伯癌症研究所Toni K. Choueiri等研究人员合作再学术期刊《Nature》发表了标题为“A neoantigen vaccine generates antitumour immunity in renal cell carcinoma.”的研究成果，发现一种肿瘤新生抗原疫苗PCV在肾细胞癌中产生抗肿瘤免疫效应。本文主要结合这篇《Nature》文章，概述肿瘤新生抗原的研究路线及本公司相关业务。
肾细胞癌（RCC）是一种常见癌症类型，其肿瘤突变负荷相对较低，具有明确的癌症驱动突变。肾细胞癌在很大程度上代表了突变负荷较低的肿瘤。在这项研究中，研究团队开展了一项研究者发起的针对高危、完全切除的肾细胞癌（III期或IV期）的基于多肽的、新抗原靶向的个性化癌症疫苗 1 期临床试验，并对治疗后的免疫活性进行了全面分析。
▲图1. 患者入组筛选
所有患者均对个性化癌症疫苗抗原产生了 T 细胞免疫反应，包括对 VHL、PBRM1、BAP1、KDM5C 和 PIK3CA 等肾细胞癌驱动突变的免疫反应。接种个性化癌症疫苗后，外周 T 细胞克隆出现了持久扩增（增加了166倍）。此外，在9名患者中有7名检测到了针对自体肿瘤的T细胞反应。这些结果表明，针对新抗原的PCV在高风险RCC患者中具有高度免疫原性，能够靶向关键的驱动突变，并能诱导抗肿瘤免疫。这些观察结果，再加上所有9名接种疫苗的患者未出现复发，突显了PCV作为RCC有效辅助治疗的前景。
▲图2. 疫苗给药后的T细胞免疫应答
皮肤作为人体最大的免疫器官，其局部微环境富含免疫细胞（如朗格汉斯细胞、角质形成细胞、成纤维细胞）和趋化因子网络。例如：
角质形成细胞可组成性表达CCL27（与皮肤归巢受体CCR10结合），引导记忆T细胞定向迁移至表皮；肿瘤相关成纤维细胞（CAFs）和炎症细胞（如巨噬细胞）在肿瘤进展中释放CXCL9/10/11（由IFN-γ诱导），吸引CXCR3⁺的效应T细胞；朗格汉斯细胞作为皮肤特异性DCs亚群，可高效摄取疫苗抗原并通过淋巴管迁移至引流淋巴结，激活初始T细胞后进一步促进效应T细胞的皮肤归巢。
▲图3. 疫苗给药后的皮肤肿瘤特异性T细胞聚集反应
参与临床试验的 9 例患者（5例患者联合伊匹单抗治疗，4例患者只接受癌症疫苗治疗）的术后中位随访时间为 40.2 个月，均无肾细胞癌复发，且未观察到剂量限制性毒性。
▲图4. 疫苗制备及临床评价结果
肿瘤异质性是限制传统治疗疗效的关键因素，而新生抗原因具有“肿瘤特异性”（仅表达于肿瘤细胞）和“免疫原性”（可激活T细胞应答）的双重特性，成为肿瘤免疫治疗的理想靶标。然而，新生抗原的筛选需解决三大核心问题：
① 如何从海量突变中识别潜在抗原表位？
② 如何验证突变肽段被MHC实际递呈？
③ 如何确认其能激活功能性T细胞应答？
传统方法依赖生物信息学预测（如基于HLA结合亲和力），但存在假阳性率高、忽略表达与递呈效率等局限。近年来， “WES+RNA-seq联合质谱检测+ELISPOT功能验证” 的全链条策略成为国际共识。
图5. 肿瘤新生抗原预测及验证流程图
中科新生命通过全外显子测序（WES）、RNA测序（RNA-seq）联合质谱检测技术，系统筛选肿瘤样品中的高可信度新生抗原，并利用ELISPOT实验验证其免疫原性，为开发精准化肿瘤免疫治疗方案提供方法学支撑。具体如下：
多组学技术整合：从突变发现到递呈证据
全外显子测序（WES）：锁定体细胞突变
通过肿瘤组织与配对正常组织的WES，利用GATK等工具检测体细胞单核苷酸变异（SNV）及插入缺失（InDel），且突变位于MHC递呈偏好区域。
RNA测序（RNA-seq）：验证突变基因表达
提取肿瘤组织RNA进行链特异性建库测序，通过tpm值评估突变基因的转录水平（筛选tpm≥1），并确认突变位点对应的外显子区域有覆盖（排除无表达突变的干扰）。
质谱检测：直接鉴定MHC递呈肽段
肿瘤样品通过抗体亲和层析富集MHC-肽段复合物，酸洗脱释放肽段并进行LC-MS/MS分析。数据库搜索整合Uniprot参考蛋白库及预测的突变肽段序列。质谱的优势在于直接检测真实递呈的肽段（不受预测算法偏差影响），并能发现非典型抗原（如非编码区翻译肽段、翻译后修饰PTMs相关肽段）。
功能验证：ELISPOT确认免疫原性
通过患者自体外周血单个核细胞（PBMCs）负载候选新生抗原肽段，共培养后，利用IFN-γ ELISPOT检测T细胞激活水平，从而确认对应肽段的免疫原性。
▲图6.中科新生命肿瘤新生抗原产品服务
文章来源：
Braun, David A., Moranzoni, Giorgia, A neoantigen vaccine generates antitumour immunity in renal cell carcinoma. DOI: 10.1038/s41586-024-08507-5,Nature：最新IF：51.5.
