靶向共享新抗原的NOUS-209疫苗在Lynch综合征相关结直肠癌和尿路上皮癌中的免疫拦截潜力研究

《Molecular Cancer Therapeutics》：Overview of colorectal cancer and urothelial cancer cohorts. A and B, B... Open Access

Lynch综合征患者携带错配修复（MMR）基因种系致病性变异，导致微卫星不稳定（MSI）癌症频发，这些肿瘤共享由移码突变（FSM）产生的新抗原。为探索癌症免疫预防新策略，研究人员评估了编码209种共享新抗原肽的异源初免-加强癌症疫苗NOUS-209的靶向性。通过对来自58名Lynch综合征患者的73个肿瘤（包括结直肠癌和尿路上皮癌）进行全外显子组测序，研究发现NOUS-209靶向的FSM广泛存在于这两种癌症类型中，且后续原发癌获得了新的、具有强预测HLA结合力的靶向FSM。对9对匹配的原发-异时性肿瘤分析揭示了免疫编辑迹象。这些发现证明了NOUS-209在预防Lynch综合征相关原发和异时性癌症方面的治疗潜力，将其应用范围扩展到结直肠癌之外。

　　

癌症，尤其是具有遗传易感性的癌症，如同一把高悬于患者家族的“达摩克利斯之剑”。Lynch综合征（林奇综合征）便是其中最常见的一种遗传性癌症易感综合征，由DNA错配修复（Mismatch Repair, MMR）基因（如MLH1、MSH2、MSH6、PMS2）之一的种系致病性变异或EPCAM缺失引起。这些患者的细胞因修复DNA复制错误的能力受损，极易在基因组富含单核苷酸重复序列的区域（即微卫星）积累插入或缺失突变，导致微卫星不稳定（Microsatellite Instability, MSI）。当这些插入缺失突变发生在基因的编码区时，就会引发移码突变（Frameshift Mutations, FSM），产生全新的、机体从未见过的蛋白质片段——这些被称为“新抗原”的片段，犹如肿瘤细胞暴露出的“特殊旗帜”，具有被免疫系统识别并攻击的高免疫原性潜力。更重要的是，由于MSI癌症的突变模式具有共性，许多FSM及其编码的新抗原在不同患者、甚至不同类型的MSI癌症（如结直肠癌、子宫内膜癌、胃癌）之间是“共享”的。这为开发一种“通用型”癌症疫苗，提前训练免疫系统识别并清除携带这些“旗帜”的癌前或癌细胞，从而实现癌症预防或早期拦截，提供了绝佳的理论基础。

NOUS-209正是这样一款处于临床开发阶段的异源初免-加强癌症疫苗，它利用病毒载体编码209种源自MSI肿瘤中常见FSM的共享新抗原肽。然而，在将其转化为有效的预防策略之前，几个关键问题亟待回答：在遗传背景明确的Lynch综合征患者中，NOUS-209靶向的FSM是否存在？它们在Lynch综合征相关的不同癌症类型（如风险较高的尿路上皮癌）中分布如何？随着患者一生中可能罹患多次（原发和异时性）癌症，这些靶向突变会如何演变？免疫系统是否会对它们施加“编辑”压力？后续发生的肿瘤是否会获得新的、可被疫苗靶向的突变？为了回答这些问题，一个由多国研究人员组成的团队开展了一项深入研究，相关论文发表在《Molecular Cancer Therapeutics》期刊上。

为了开展这项研究，作者们运用了几个关键技术方法。首先，他们从芬兰Lynch综合征研究登记库中，回顾性收集了58名确诊患者的73个肿瘤样本（58个结直肠癌和15个尿路上皮癌），构成了本研究的队列。其次，对所有肿瘤样本进行了全外显子组测序，这是获取肿瘤基因组变异信息的核心手段。接着，他们利用生物信息学“查询”分析法，从测序数据中特异性鉴定NOUS-209所靶向的204个FSM的存在情况。此外，研究还通过免疫组化评估了MMR蛋白和β₂-微球蛋白的表达状态，以确认MMR缺陷和抗原呈递功能。最后，通过对患者HLA分型并进行MHC-I类和II类表位预测，结合对9对匹配的原发-异时性肿瘤样本的纵向比较分析，深入探究了免疫编辑和新抗原获得的现象。

研究结果

临床特征与NOUS-209 FSM的存在性

研究分析了73个来自58名患者的肿瘤。所有肿瘤均显示MMR蛋白丢失，证实为MMR缺陷。分析发现，结直肠癌肿瘤中位携带57个NOUS-209 FSM，而尿路上皮癌的中位数量为24个。尽管数量有差异，但204个FSM中有157个（77%）在两种癌症类型中是共享的，这表明它们具有高度重叠的突变景观。这些结果首次证实NOUS-209靶点广泛存在于Lynch综合征相关的结直肠癌和尿路上皮癌中，拓展了该疫苗超越结直肠癌的治疗潜力。

NOUS-209 FSM与癌症序次、分期的关联

研究人员将肿瘤按患者患癌序次分组（第一、第二、第三或后续癌症）。分析显示，NOUS-209 FSM的中位数量在各序次组间基本一致，表明癌症发生顺序并不影响靶向突变负荷。此外，在两种癌症中，NOUS-209 FSM负荷与肿瘤侵袭性呈正相关。更晚分期的结直肠癌（II-III期 vs I期）和肌层浸润性尿路上皮癌具有更多的FSM。在结直肠癌中，淋巴血管侵犯也与更高的FSM计数相关。这提示NOUS-209 FSM负荷可能与疾病进展存在联系。

伴随突变与B2M表达

对MMR和基因组稳定性相关基因（MSH3、MSH6、POLD1、POLE）的分析显示，这些基因的致病性改变在肿瘤中非常普遍，72.6%的肿瘤至少携带其中一种突变，且这些突变与更高的肿瘤突变负荷和NOUS-209 FSM数量相关。对抗原呈递关键分子β₂-微球蛋白（B2M）的分析发现，17.8%的肿瘤存在B2M突变，且其中92%的病例同时伴有上述MMR或稳定性基因突变。然而，大多数携带致病性B2M突变的肿瘤仍保留B2M蛋白表达，且B2M突变状态与蛋白表达缺失无一致关联。值得注意的是，所有B2M表达完全缺失的肿瘤均发生在携带MLH1种系突变的患者中，且更多见于晚期肿瘤。

免疫压力与NOUS-209拦截后续癌症的潜力

对9对匹配的原发-异时性肿瘤对的纵向分析揭示了免疫编辑的证据。在几乎所有患者中，在后续肿瘤中“丢失”的FSM数量多于“保留”的FSM。这些“丢失”的FSM往往编码更长的肽段，并产生更多预测与HLA I类等位基因高亲和力结合（IC₅₀≤ 500 nmol/L）的CD8⁺T细胞表位。相反，“保留”的FSM相关的强结合表位较少。这表明高免疫原性的新抗原更可能在后继肿瘤中缺失，符合免疫选择压力的假设。在三个未观察到明显免疫编辑模式的患者中，有两例的后续肿瘤出现了B2M表达完全丢失，这可能是抗原呈递受损导致选择压力消失的原因。重要的是，在所有病例中，新出现的肿瘤都持续获得了新的、包含在NOUS-209靶点库中的FSM。这些“获得”的FSM在肽段长度和预测的CD8⁺T细胞表位数量上，与“丢失”的FSM具有可比性的免疫学特征。

研究结论与意义

本研究系统评估了NOUS-209疫苗在拦截Lynch综合征相关癌症中的潜力。核心结论是：NOUS-209靶向的FSM广泛存在于Lynch综合征相关的结直肠癌和尿路上皮癌中，且覆盖范围不因癌症发生序次而显著减少。这为将该疫苗的应用从结直肠癌扩展到尿路上皮癌预防提供了直接依据。

研究首次在Lynch综合征患者中对匹配的原发和异时性肿瘤进行了纵向分析，并发现了免疫编辑