中国科学院国家纳米科学中心赵瑞芳等利用诱导多能干细胞（iPSC）与肿瘤细胞之间的共同抗原特性，开发了一种新型疫苗。（Nat Biomed Eng. 2024年12月27日在线版）

该研究表明iPSC的膜可以作为肿瘤抗原库，并且由这种膜包裹的自组装商业佐剂组成的纳米颗粒疫苗可以强烈刺激先天免疫，逃避抗原特异性耐受，并激活B细胞和T细胞反应，这是由肿瘤细胞膜和多能干细胞膜之间共有的大量抗原表位介导的。

在小鼠中，该疫苗在肿瘤攻击后引发了全身性抗肿瘤记忆T细胞和B细胞反应以及肿瘤特异性免疫反应，并抑制了黑色素瘤、结肠癌、乳腺癌和术后肺转移的进展。利用多能干细胞膜和肿瘤膜共有的抗原可促进通用肿瘤疫苗的开发。

疫苗可产生长期记忆和保护性免疫反应，被作为预防肿瘤的有力手段，减少癌前病变和肿瘤的发生。疫苗用于预防病毒感染相关肿瘤已取得成效，如针对HPV和HBV的疫苗已获批用于预防宫颈癌和肝细胞癌。其他疫苗开发从针对致癌病毒如人类爱泼斯坦-巴尔病毒和人类T细胞白血病病毒，进展到在人源化小鼠中评估疫苗保护效应。多数类型肿瘤是非病原相关的肿瘤，靶向肿瘤抗原的预防性疫苗只能针对表达特定抗原的肿瘤提供免疫保护。已知的肿瘤抗原仅在特定类型肿瘤中表达。

为实现广泛的肿瘤预防，该研究从肿瘤细胞生理的角度出发，捕捉肿瘤共性特征来寻找共享抗原。例如，正常细胞变成肿瘤细胞时，会获得某些特定的功能如持续增殖，而这些增殖的特征与iPSC类似。这些改变包括维持增殖信号，实现复制永生，抵抗细胞死亡，逃避生长抑制因子和避免免疫破坏。这种重要的肿瘤共有的特征可以作为通用癌症免疫预防的候选靶，消除了鉴定一系列肿瘤共有抗原或抗原组合的需要。iPSC在癌症共有的基本特征方面与肿瘤细胞有相似之处，如维持增殖信号和实现复制永生化。这可能是因为iPSC的重编程部分代表了体细胞的致癌作用，iPSC来源于引入Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4的终末分化的体细胞。

研究者假设，在细胞转化为可持续增殖的细胞时，包括持续增殖等共性特征相关的基因驱动细胞膜上表达一类特征蛋白质，且这个特质蛋白组可以作为反映肿瘤特征的共享抗原库。

为验证这一假说，研究制备出基于多能干细胞膜的预防性肿瘤纳米疫苗（iPM nanovax），提示该纳米疫苗能显著激活B细胞和T细胞免疫反应，iPM nanovax可以有效地刺激先天免疫，并产生B细胞和T细胞反应的强烈激活，在多种临床前癌症预防模型中展现出显著的抗肿瘤免疫保护作用。

在此基础上，研究者开发了鉴定细胞膜上肿瘤共享抗原的方法，鉴定出膜上与免疫原性相关的肿瘤共享抗原肽。这些抗原具备广谱的肿瘤预防能力，可在健康人外周血单核细胞中诱导显著的抗原特异性免疫反应。研究证明了这些肿瘤共享抗原具有良好的安全性，不会引起自体免疫安全风险。

这一利用细胞无限增殖能力的共享表型，进行肿瘤共享抗原开发的策略，避免了鉴定单一抗原或抗原组合的繁琐过程，提升了抗原鉴定效率，为广谱肿瘤预防性疫苗研发提供了新思路。

（编译 赵锡明）