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    他山之石:无影灯下的肿瘤转化研究

    2019-07-24

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    观察到的基因促进t细胞介导免疫(即IFN-γ信号、免疫细胞的招募和t细胞成熟和分化)和基因适应性阻力(即IDO1,抑制性受体和配体)显著增加

    在使用nivolumab给药前(-28天)和给药后 (手术切除后第44天)从患者1获得的外周血肿瘤和正常DNA上使用算法预测的47中候选突变相关新抗原进行功能性识别试验,肽刺激后评估T细胞克隆体外扩增。这47种候选新抗原肽来自 用 Immunoselect-R pipeline( 个体基因组诊断)遴选出的与5个HLA一类分子等位基因各自具有特异性结合的前10个肽。

    我们用47中候选新抗原肽在体外刺激CD8+淋巴细胞,并用TCRseq对扩增的T细胞克隆进行测序。选用特殊的算法来定义能够至少刺激一种T细胞克隆特异性增殖的突变相关性抗原。

    在治疗前的外周血中,在19/47种候选新抗原刺激下能够看到特异性的T细胞克隆增殖,在手术后44天仍然能够看到7种,并且在D44天,看到7种全新的突变相关性,新抗原特异性T细胞反应。这证实了 免疫检查点抑制剂(pd-1抑制剂)用于新辅助治疗能够引起新的系统性肿瘤特异性反应。


    在术后D44天外周血中获得的对7号新抗原(MANA7)特异性反应的3种T细胞克隆占所有治疗前组织中浸润淋巴的1.7%;这些克隆也存在于手术切除的无肿瘤侵润淋巴结和微侵润淋巴结。

    这些克隆在独立的重复刺激中扩增,在PD-1抑制剂使用后,在外周血中瞬时扩增,这种反应模式类似抗病毒T细胞反应。

    通过这种T细胞免疫组库分析,该研究在一名获得MPR的患者中证实,在新辅助PD-1抑制剂使用后,肿瘤突变相关新抗原特异性的T细胞克隆在外周血中迅速扩增

    这证实了术前应用PD-1抑制剂能够特异性的扩增肿瘤特异性T细胞(肿瘤突变相关抗原特异性T细胞)从而可能消除术后微转移。


    Panel A 在治疗前肿瘤组织和切除标本中发现了对MANA 7(突变相关性新抗原),并且将手术切除后第44天的外周血标本与MANA7进行共培养后,获得了3个扩增的T细胞克隆

    Panel B 在治疗前后动态外周血标本中观察到了3个T细胞克隆丰度的变化

    PanelC 在治疗前组织标本,在切除标本,正常肺组织,和肿瘤侵润淋巴结,以及无肿瘤侵润淋巴结 也观察到 3个T细胞克隆的不同丰度

    Memorial Sloan Kettering的免疫基因组学和精确肿瘤平台(IPOP)的科学家根据COMPARZ Trial的post hoc 分析,对转移性透明细胞肾细胞癌患者的肿瘤样本的复杂遗传分析,已经确定了肾癌肿瘤环境中的因素,也会严重影响疾病对靶向抗癌药物的反应:舒尼替尼(索坦®)和帕唑帕尼(VOTRIENT ®)。该试验于2013年结束。共有409名患者参与了分析。IPOP由Timothy Chan领导。其目标是确定人们对特定类型的抗癌药物是否存在应答的遗传和分子机制,重点研究方向是免疫治疗。Hakimi和Chan是这项新研究的共同通讯作者,该研究于2019年1月8日发表在“ cancer discovery ”杂志上 (IF 24.373)。

    12-Color Multiplex IHC to Visualize Lymphoid and Myeloid Immune Cell Phenotypes in FFPE Sections


    (A and B) FFPE sections of human HNSCC tissues were analyzed by the two 12-marker panels of lineage-selective antibodies to identify lymphoid (A) and myeloid (B) lineages (left panels). Figure S3 shows single-color images for composites shown in (A) and (B). Colocalization of multiple markers enabled discernment of immune cell phenotypes, including CD3+CD8+ T cells; regulatory T cells (TREG); TH0, TH1, TH2, and TH17 lymphocytes; CD163+ and CD163− macrophages; CD66b+ granulocytes (Gr); and mast cells (right panels with colored arrows). Biomarkers and colors are shown in the center. Scale bars, 25 μm.


    (C) Lineages and corresponding identification markers used in this study are shown.

    Multiparameter Cytometric Image Analysis for Quantification of Multiplex IHC



    这篇庞杂缤纷,丝丝入扣的转化分析,并没有提出新的科学假设,而是通过详细全面的论证,再一次证明了免疫检查点抑制治疗 是使已经存在外周血和肿瘤组织中的T细胞(exhausted T)发生有效的免疫动员,恢复活力从而发挥杀伤功能。


    A 在这项研究中,27例受试者在接受pembrolizumab 单次治疗后 3周去活检标本。B 切下来的标本可见  不同的坏死表现 (viable , mixed viable , 坏死)。C 8/27 (29.6%)患者出现完全缓解(CR),中位DFS 随访时间为25个月,1年DFS 率达到63%±9% 。D 所有获得CR的病人仍在疾病无复发状态(Disease free)。E 在20例有 治疗前后配对标本的病人中发现,有活性肿瘤细胞在治疗后显著减少。F 所有治疗后达到CR或MPR 的患者仍在疾病缓解状态。 残留活性肿瘤细胞≤10% ,与更低的疾病复发正相关(无论疾病分期)。乳酸脱氢酶,BRAF 突变,肿瘤负荷(大小)与复发无相关性。G 单剂pembro 显著提高肿瘤区域的淋巴细胞浸润 并且 显著提高DFS (Brisk TiL)


    需要指出的是,那些获得CR或者MPR的病例在24个月时的DFS率为100%。而那些没有早期肿瘤应答的病人即便也接受了术后的辅助治疗(持续1年),复发风险为50%左右。接受免疫检查点抑制剂新辅助治疗的肿瘤应答(影像学和病理)情况,可能可以更早的鉴别出那些容易在辅助治疗阶段复发的高危病人,并提示改变辅助治疗策略的必要性。


    基于上述观察到的现象,假设 :

    “重新激活”T细胞以启动肿瘤攻击的战役可能在免疫检查点抑制剂应用的早期(3周内)即启动了。

    为了证明这一假设,该研究组发起了另外一项 名为UPCC02616 (NCT02791594)的研究。受试者(转移性黑色素瘤)在接受pembrolizumab治疗10周后接受FDG PET/CT SCAN,同时被要求加入  Penn Melanoma Tissue Collection Program 后将被要求进行一次额外的肿瘤活检和动态采血以用于该成像研究。


    对比7天 vs 3周 外周血T细胞表型,在这两个时间节点,T细胞表面抗原表达相似,分化状态抗原(CD45RA,CD27),抑制性抗原(PD-1,CTLA-4),耗竭状态抗原CD 39. 提示,在接受治疗后7天,即发生了与3周左右相似的 免疫应答效应,PD-1抑制是通过动员在治疗前即存在在外周血中的耗竭T细胞(过劳T细胞 exhausted T cell)来发挥快速的抗肿瘤作用。在治疗后7天,Tex CD8+T细胞(CD39+CD8+)T细胞对anti-PD-1的强烈反应与治疗3周内患者的肿瘤退缩(影像学可监测到的)高度一致。


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