前言

近年來，癌癥免疫治療取得了巨大的突破，帶來了可觀的臨床效益。然而，盡管存在多種免疫治療模式，但這些模式在很大程度上集中于靶向腫瘤的細(xì)胞毒性T細(xì)胞（CTL）。

T細(xì)胞通過特異性T細(xì)胞受體（TCR）-抗原相互作用被激活。V（D）J重組可以在胸腺中產(chǎn)生巨大的多樣性（理論上高達(dá)1015個(gè)）T細(xì)胞克隆，每個(gè)T細(xì)胞克隆都有其獨(dú)特的TCR。通過正選擇和負(fù)選擇過程的進(jìn)一步篩選，最終產(chǎn)生大約106-1010個(gè)循環(huán)T細(xì)胞克隆。

T細(xì)胞抗原存在于兩種主要的組織相容性復(fù)合體（MHC）分子上，稱為人類白細(xì)胞抗原（HLAs）。MHC I類分子由所有有核細(xì)胞表達(dá)，而MHC II類分子由抗原呈遞細(xì)胞（APC）、上皮細(xì)胞和一些腫瘤細(xì)胞表達(dá)。MHC-I上存在的肽主要來源于細(xì)胞內(nèi)蛋白酶體降解產(chǎn)物，并被CD8+CTL識(shí)別，而MHC-II上存在的多肽來源于被內(nèi)體/溶酶體系統(tǒng)降解并被CD4+T細(xì)胞識(shí)別的外源蛋白或膜蛋白。另外，T細(xì)胞抗原存在交叉呈遞過程，即腫瘤外源肽主要由XCR1+CD103+1型樹突狀細(xì)胞（DC1s）呈遞在MHC-I上，然后遷移到腫瘤引流淋巴結(jié)并引發(fā)T細(xì)胞對抗腫瘤抗原。交叉呈遞對于CD8+T細(xì)胞啟動(dòng)和腫瘤識(shí)別CTL的成熟至關(guān)重要。

目前普遍認(rèn)為，腫瘤免疫排斥反應(yīng)是T細(xì)胞介導(dǎo)的，抗腫瘤T細(xì)胞反應(yīng)是抗原特異性的。免疫治療的進(jìn)展和T細(xì)胞抗原鑒定的可用方法使人們對識(shí)別和表征腫瘤呈現(xiàn)的T細(xì)胞抗原的興趣激增，除了經(jīng)典的腫瘤特異性抗原（TSA）和腫瘤相關(guān)抗原（TAA）外，轉(zhuǎn)移到了以前未廣泛接受的癌癥抗原來源，如非標(biāo)準(zhǔn)蛋白和細(xì)菌蛋白。

自身抗原

腫瘤相關(guān)自身抗原是指在腫瘤中表現(xiàn)出差異表達(dá)模式的非突變蛋白。例如， MART-1、gp100和酪氨酸酶是在黑色素瘤中表達(dá)的組織特異性抗原。Tebentafusp是一種雙特異性融合蛋白，由可溶性gp100特異性TCR與抗CD3效應(yīng)分子融合而成，對葡萄膜黑色素瘤患者具有臨床益處，并得到美國食品和藥物管理局（FDA）的批準(zhǔn)。它證明了自身抗原靶向治療的潛力，然而鑒于腫瘤通常與其來源組織具有相似的基因表達(dá)模式，組織特異性抗原在治療中的使用受到周圍健康組織附帶損傷的限制。

癌癥生殖系抗原代表另一類自身抗原，其來源于僅在生殖系組織（胎兒睪丸和卵巢）和滋養(yǎng)層細(xì)胞中表達(dá)的蛋白。在大多數(shù)健康組織中，生殖系基因因啟動(dòng)子甲基化而表觀遺傳學(xué)沉默。然而，在許多人類癌癥中，啟動(dòng)子去甲基化重新激活了它們的表達(dá)。對153個(gè)癌癥生殖系基因的分析表明，它們的異常表達(dá)最高的是皮膚癌、肺癌、肝癌和腦癌。與其他類型的自身抗原相比，因?yàn)樗鼈儶?dú)特的表達(dá)模式而受中樞免疫耐受的影響較小，再加上它們在患者中的高流行率，使它們成為非常有趣的免疫治療靶點(diǎn)。然而，由于變化的DNA甲基化狀態(tài)，它們在腫瘤中的表達(dá)是異質(zhì)性的。

基因組改變衍生的新抗原

突變衍生新抗原的特征是由體細(xì)胞點(diǎn)突變、移碼或染色體畸變編碼的癌相關(guān)序列畸變。導(dǎo)致異常蛋白質(zhì)的非同義突變可以產(chǎn)生真正的TSA，它們的降解可能導(dǎo)致HLA結(jié)合新肽。單個(gè)氨基酸的變化可能會(huì)改變HLA結(jié)合肽的免疫原性，或者，如果它們發(fā)生在錨定位置，則會(huì)將非結(jié)合序列轉(zhuǎn)變?yōu)镠LA結(jié)合序列。此外，突變的氨基酸可以產(chǎn)生新的蛋白酶體切割位點(diǎn)，從而允許肽的重新加工并被HLA加載。

下一代測序的出現(xiàn)使人們能夠?qū)�單個(gè)腫瘤的突變進(jìn)行系統(tǒng)、全面的調(diào)查。反過來，這些數(shù)據(jù)可以通過基于T細(xì)胞的測定或HLA肽組學(xué)指導(dǎo)抗原發(fā)現(xiàn)。目前已經(jīng)鑒定出許多來源于復(fù)發(fā)突變的新抗原，如CDK4.R24C、KRAS.G12V/C/D、EGFR和PIK3CA.H1047L等。

不太常見的突變類型，如插入/缺失、易位和倒置，也可能產(chǎn)生新抗原。在對三個(gè)獨(dú)立的黑色素瘤隊(duì)列的分析中，發(fā)現(xiàn)移碼/插入突變與抗PD-1或抗CTLA-4的反應(yīng)顯著相關(guān)。此外，分析表明，與同等數(shù)量的非同義單核苷酸變異（nsSNV）相比，移碼突變形成了潛在的更有效的新抗原景觀。

最后，融合基因，如白血病（費(fèi)城染色體）中的BCR–ABL融合和非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）中的EML4–ALK融合，已被證明能夠產(chǎn)生T細(xì)胞可識(shí)別的新抗原。

來自非規(guī)范轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后畸變的腫瘤抗原

越來越多的證據(jù)表明，腫瘤中非編碼基因翻譯頻繁發(fā)生，并且抗腫瘤免疫反應(yīng)可以針對來自非編碼區(qū)的腫瘤抗原。通過結(jié)合HLA肽組學(xué)、RNA測序和核糖體測序數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了數(shù)百種來自lncRNA、假基因、轉(zhuǎn)座元件、編碼基因的非翻譯區(qū)（UTR）和替代開放閱讀框的共享和腫瘤特異性非規(guī)范HLA呈遞肽。

抗原特異性T細(xì)胞反應(yīng)對內(nèi)含子序列的例子如，N-乙酰葡糖胺基轉(zhuǎn)移酶V基因內(nèi)含子、gp100的不完全剪接內(nèi)含子區(qū)和c-akt癌基因的5′UTR區(qū)。免疫原性MHC呈遞的肽來源于替代閱讀框架的例子包括NY-ESO、HER2、端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶、前列腺酸性磷酸酶和具有非AUG翻譯起始位點(diǎn)的nuORFs。

翻譯重編程和癌癥細(xì)胞中翻譯保真度受損可產(chǎn)生非標(biāo)準(zhǔn)翻譯肽，并可能產(chǎn)生新的免疫原性抗原。這種新抗原來源于一些翻譯障礙，如氨基酸剝奪過程中核糖體移碼、氧化應(yīng)激或密碼子被失調(diào)的轉(zhuǎn)移RNA誤讀。

最后，翻譯后修飾（PTM）可以在癌癥細(xì)胞中解除調(diào)控，從而產(chǎn)生生長優(yōu)勢，這也為癌癥免疫治療提供了潛在靶點(diǎn)。然而，這些PTM衍生的抗原是否能引發(fā)有意義的T細(xì)胞反應(yīng)，尚待確定。

病原體衍生的腫瘤相關(guān)抗原

病原體衍生的TAA是細(xì)菌或病毒感染的殘留物。如果急性感染沒有被正確清除，病毒可能會(huì)留在宿主細(xì)胞內(nèi)，并介導(dǎo)惡性轉(zhuǎn)化。可直接導(dǎo)致癌癥的病原體包括幽門螺桿菌、人乳頭狀瘤病毒（HPV）以及乙型和丙型肝炎病毒（HBV和HCV）等。誘導(dǎo)針對病原體衍生抗原的特異性T細(xì)胞反應(yīng)成為一種很有希望的策略，以激發(fā)針對癌癥細(xì)胞的免疫反應(yīng)。

例如，發(fā)現(xiàn)來自不同腫瘤內(nèi)的細(xì)菌肽存在于患者的HLA分子上，并在黑色素瘤中觸發(fā)抗原特異性免疫反應(yīng)。源自其他類型微生物組（如病毒組）的抗原可能具有引發(fā)T細(xì)胞反應(yīng)的內(nèi)在能力，或以分子模擬的形式與其他TAA交叉反應(yīng)。一個(gè)典型的例子是原噬菌體編碼的抗原TMP1，它激活對PSMB4有反應(yīng)的T細(xì)胞。腸球菌菌株13144攜帶噬菌體，在肺癌和腎癌中含量豐富，人類患者中原噬菌體的存在與免疫治療的反應(yīng)有關(guān)。

病原體衍生抗原的另一個(gè)可能來源是人內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒，約5%的人類癌癥，特別是宮頸和口咽惡性腫瘤，都涉及高危HPV株。ERVE-4，其表達(dá)與透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌的免疫治療反應(yīng)有關(guān)。

最后，最近在各種不同組成的腫瘤中發(fā)現(xiàn)的真菌可能表明，真菌衍生的抗原可能是另一種腫瘤抗原。它們是否能夠引發(fā)T細(xì)胞反應(yīng)性，尚需研究。

有助于抗腫瘤免疫的腫瘤抗原特性

任何給定抗原的抗腫瘤效力取決于多種屬性的組合，其中一些屬性是T細(xì)胞靶點(diǎn)獨(dú)有的，例如免疫原性和有效的交叉呈遞；而另一些則適用于任何形式的靶向治療，例如人群范圍內(nèi)的流行率、疾病特異性、克隆性和功能意義。

確定這些特征的最佳組合非常重要。例如，突變衍生的新抗原具有很好的免疫原性，但往往是個(gè)性化的，而自身抗原廣泛適用，但免疫原性較低。目前積累的臨床經(jīng)驗(yàn)為了解自身抗原和突變衍生的新抗原的適用性提供了寶貴的見解，以下四個(gè)主要參數(shù)囊括了有助于抗原治療效果的各種特性：包括每個(gè)抗原類別在患者群體中的流行率、每個(gè)類別對腫瘤細(xì)胞而非體細(xì)胞的特異性、不同抗原的免疫原性和克隆性。

全人群流行率

抗原在人群中的流行率是其治療效用的一個(gè)重要決定因素。一些癌癥抗原，如癌癥生殖系抗原，表現(xiàn)出很高的流行率，并且根據(jù)腫瘤類型和疾病階段顯示出不同的頻率。例如，在約20%的原發(fā)性惡性黑色素瘤、48%的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤和25%的卵巢癌中觀察到癌癥生殖系抗原MAGE-A1，但其僅出現(xiàn)在3.5%的白血病中。值得注意的是，與所有T細(xì)胞抗原一樣，復(fù)發(fā)性新抗原的治療靶向取決于特異性HLA-肽復(fù)合物，這需要高度流行的HLA和肽的組合。此外，非典型新抗原的流行最終取決于潛在生成過程的穩(wěn)健性和前體蛋白在腫瘤中的普遍性。

腫瘤特異性

為了使癌癥治療能夠耐受，細(xì)胞毒性應(yīng)該盡可能僅限于腫瘤，健康組織中的細(xì)胞毒性必須少得多。盡管共享TAA有一些自己的基本優(yōu)勢，但在腫瘤特異性方面還有些不足。例如，靶向抗MART-1可能引起致命的心臟毒性和細(xì)胞因子釋放綜合征。相反，腫瘤生殖系抗原的獨(dú)特表達(dá)模式使其具有更好的腫瘤特異性，這類藥物在TCR-T臨床試驗(yàn)中占主導(dǎo)地位，NY-ESO-1 TCR-T有望成為一種有效且可耐受的治療方法。

由于新抗原來源于腫瘤發(fā)生過程中積累的體細(xì)胞突變，因此它們表現(xiàn)出更強(qiáng)的腫瘤特異性。靶向新抗原時(shí)的一個(gè)主要問題是對野生型的交叉反應(yīng)性。大多數(shù)發(fā)現(xiàn)的新抗原是在新肽的TCR暴露區(qū)發(fā)生點(diǎn)突變，因此，它們的HLA錨定區(qū)與健康組織中HLA復(fù)合物的錨定區(qū)相似。從這個(gè)角度來說，移碼衍生的新抗原腫瘤特異性可能優(yōu)于點(diǎn)突變的新抗原。

非典型抗原的特異性尚未有深入的研究，這可能取決于它們產(chǎn)生的潛在過程。例如，癌癥相關(guān)的染色體異�？赡軙�(huì)增加腫瘤中新蛋白亞型的比例。同樣，即使基本的生殖系抗原在癌癥細(xì)胞中沒有差異性激活，過表達(dá)和癌癥生殖系前體基因也可能產(chǎn)生差異表達(dá)的非典型抗原。另外，腫瘤微環(huán)境中的因素，如炎癥條件下產(chǎn)生的IFN-γ，可以增強(qiáng)局部生成過程，如核糖體滑動(dòng)事件或單個(gè)氨基酸取代。非標(biāo)準(zhǔn)腫瘤抗原是否具有良好的耐受性仍需要進(jìn)一步研究。

致癌病毒表現(xiàn)出對其驅(qū)動(dòng)致癌組織的嗜性，例如，高危HPV株主要感染肛門生殖器組織的粘膜上皮和口咽，肝炎病毒慢性感染肝臟，EB病毒存在于咽部上皮細(xì)胞、B細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞中，MCPyV感染皮膚細(xì)胞。基于差異性組織嗜性可以將病毒抗原看做組織特異性或共享抗原，如果瘤外感染不廣泛，腫瘤外影響可能是可耐受的，或者至少是可以控制的。

免疫原性

抗原的免疫原性主要有三個(gè)變量：（1）反應(yīng)性T細(xì)胞對某種抗原的功能親和力；（2） 腫瘤細(xì)胞上的抗原表達(dá)水平或細(xì)胞表面密度；以及（3）通過DC1細(xì)胞的有效交叉呈遞。值得注意的是，免疫原性受到抗原和炎癥環(huán)境的高度影響，可以被視為一種潛在的特性，而不是抗原自主特性。

多種因素影響功能親合力，包括TCR親和力、細(xì)胞表面密度、共刺激相互作用的功能（例如CD8:HLA、CD80/86:CD28和ICAM-1/LFA-1）和細(xì)胞內(nèi)信號通路。有效的T細(xì)胞觸發(fā)需要中等功能親和力以允許連續(xù)和足夠的作用時(shí)間。低親和力的TCRs不會(huì)誘導(dǎo)充分的活化，而過高的親和力可能導(dǎo)致無能或清除。與病毒抗原或新抗原相比，觀察到針對腫瘤相關(guān)自身抗原的親和力較低。約10μM的 Kd 被認(rèn)為是腫瘤相關(guān)自身抗原的抗腫瘤療效和自身免疫風(fēng)險(xiǎn)之間的最佳平衡。

除了親和力外，TCR信號傳導(dǎo)還取決于平衡時(shí)TCR-pHLA相互作用的數(shù)量。這是一種復(fù)雜的相互作用：長TCR-pMHC半衰期在低pMHC密度下會(huì)引起T細(xì)胞活化受損，但在高抗原密度下這些是非限制性的。此外，pMHC抗原密度取決于前體蛋白的表達(dá)水平、降解率以及肽與HLA相互作用本身的親和力。

在腫瘤中，內(nèi)源性表達(dá)的HLA-I TAA（如NY-ESO-1和MAGE-1）在腫瘤細(xì)胞中檢測到10-150個(gè)拷貝的比例。根據(jù)多個(gè)癌癥細(xì)胞系的量化數(shù)據(jù)，新抗原似乎在每個(gè)細(xì)胞中表現(xiàn)為幾到幾十個(gè)拷貝。許多非典型抗原是有缺陷的、不穩(wěn)定和短暫的。由于它們的快速降解，估計(jì)它們在每次翻譯事件中產(chǎn)生MHC-I肽的效率高出五倍。而細(xì)胞內(nèi)病毒和微生物病原體已經(jīng)進(jìn)化出分子機(jī)制來降低其衍生抗原的呈遞密度，因此它們可能不是理想的治療靶點(diǎn)。

此外，不穩(wěn)定蛋白抑制交叉呈遞的作用可能降低非典型抗原的抗腫瘤免疫。這可以通過接種疫苗或給予抗CD40來增強(qiáng)交叉呈遞來改善。這些干預(yù)措施標(biāo)志著利用非典型和低表達(dá)抗原進(jìn)行癌癥治療尚未開發(fā)的機(jī)會(huì)。

抗原克隆性

除了抗原的數(shù)量外，其在癌癥細(xì)胞中的分布（克隆性）也很關(guān)鍵。由于腫瘤內(nèi)異質(zhì)性和TMB是抗腫瘤免疫和免疫治療反應(yīng)性的重要決定因素，免疫系統(tǒng)檢測和消除攜帶抗原細(xì)胞的能力取決于其在腫瘤內(nèi)的克隆分布。事實(shí)上，新抗原克隆的負(fù)荷和比例與肺癌和黑色素瘤對ICB的反應(yīng)相關(guān)。

腫瘤抗原的克隆性差異很大，盡管自身抗原通常被認(rèn)為是克隆性的，但由于局部DNA甲基化狀態(tài)不同，發(fā)現(xiàn)腫瘤內(nèi)癌癥生殖系抗原的表達(dá)是異質(zhì)的。大多數(shù)突變驅(qū)動(dòng)的新抗原源于乘客突變，但共享新抗原亞組往往具有克隆性，使其成為優(yōu)越的治療靶點(diǎn)。但是，即使靶向源自重要功能的克隆抗原，也可能出現(xiàn)逃避。因此，就像靶向治療一樣，無論抗原克隆性如何，在可能的情況下，都應(yīng)該考慮同時(shí)或順序靶向多種抗原的組合方法。

參考文獻(xiàn)：

1.Thelandscape of T cell antigens for cancer immunotherapy. Nat Cancer. 2023 Jul 6.

       原文標(biāo)題 : 腫瘤免疫治療中的T細(xì)胞抗原