癌症，令无数人失去了健康的身体与宝贵的生命，让人谈癌色变。一直以来，攻克癌症，捍卫人类生命健康是科学家们孜孜不倦追求的目标。
2013 年，Science 杂志将肿瘤免疫治疗评为 2013 年科技突破进展第一名。以往的研究表明，肿瘤细胞特异性表达的新抗原是肿瘤特异性抗原（TSAs）的主要来源，该抗原通过细胞毒性 T 淋巴细胞（Ctls）诱导适应性抗肿瘤免疫，这些重要发现为人们抗击癌症带来了新的曙光与希望。
然而，与癌症斗争的过程是复杂而艰辛的，相当多种类的人类癌症在蛋白质编码基因组中表现出较低的肿瘤突变负荷，且只有一小部分突变的蛋白质编码基因，具有足够的抗原性来引起免疫反应。那么，如何探索识别触发 T 细胞反应的肿瘤特异性抗原肽的替代方法，对提高抗癌效果有至关重要的作用！
为解决上述困境，2023 年 12 月 13 日，中山大学宋卫尔院士和苏士成团队在 Nature 杂志发表研究论文 Tumour circular RNAs elicit anti-tumour immunity by encoding cryptic peptides，该研究发现肿瘤 cicrRNA（circFAM53B），其通过非经典翻译产生的隐性抗原肽，能够有效获得抗肿瘤免疫，表明接种利用肿瘤特异性的环状 RNA 制作疫苗，或能为针对恶性肿瘤的免疫治疗提供新的策略。
研究背景与方法
癌症带给人们的身心阴影久久地笼罩着医学研究领域，为抗击癌症，科研人员做出了巨大的努力，目前常见的肿瘤治疗方法包括外科手术、放疗、化疗、靶向治疗等多种方式。然而，这些治疗手段虽然能够在不同程度上控制和减缓肿瘤的发展，但是它们也存在着各自的局限性，癌症的预后以及对人体的损伤均令人不堪其扰，严重地影响生命质量。
随着医疗技术的进步，肿瘤免疫治疗作为一种新型治疗方式，正如一颗冉冉升起的「抗癌新星」，它通过激活机体免疫系统，重塑肿瘤-免疫微环境，从而实现对肿瘤的控制和清除。肿瘤新生抗原（neoantigens）作为肿瘤免疫治疗的新兴代表，其在免疫检查点抑制剂疗法、过继性 T 细胞治疗、治疗性肿瘤疫苗的开发应用等方面具有特殊价值，为精准地抗击恶性肿瘤提供了新的技术支持。
以乳腺癌为例，本研究为了筛选乳腺癌患者中的潜在肿瘤特异性抗原（TSA），对六位 HLA 分型不同的乳腺癌患者的肿瘤组织样本进行了 HLA-I 免疫沉淀和质谱分析，进一步探索了 HLA 结合肽可能来自基因组的非编码区域（mRNA 剪接事件、长非编码 RNA（lncRNA）和非翻译区 UTR），从机制和方法上解析了隐性抗原在抗肿瘤免疫中的作用的意义。
研究内容与结果
该研究首先通过 HLA-I 免疫沉淀和质谱分析，匹配质谱分析数据与非经典开放阅读框（ORF）的附加数据库，鉴定出几个具有高免疫原性的 HLA-I 结合肽，即有三名患者的 HLA-I 肽存在 circFAM53B（192-200）或 circFAM53B（210-218）。
结果显示 circFAM53B（192–200）或 circFAM53B（210–218）是具有潜在的免疫治疗价值的 TSA 候选物，确定了 circFAM53B 在乳腺癌组织中的高表达水平，并且在乳腺癌细胞中特异性表达，在其它组织和器官中表达水平很低。
那么，circFAM53B 是否能诱导抗肿瘤免疫反应呢？本研究开始进一步探索，将 circFAM53B 转染到乳腺癌患者的树突状细胞，结果显示树突状细胞会释放更多的促炎细胞因子、趋化因子和共刺激分子，从而更强地激活和引导未经刺激的 T 细胞，促进免疫细胞对肿瘤的攻击。这为证明 circFAM53B 通过激活免疫反应来抑制肿瘤生长提供了有力的支撑。
同时，circFAM53B RNA 和 circFAM53B-219 肽的较高表达与较小的肿瘤大小和更好的患者生存率有关。
为了深入理解 circFAM53B 的本质和作用，本研究利用 HEK293T 细胞转染实验，证实了 circFAM53B 可以编码一种 219 个氨基酸的肽，此外 circFAM53B 具有 IRES 内部入侵位点，可以通过蛋白质翻译出非经典的非线性 mRNA 产物，是一种可以编码抗原肽的环状 RNA。
众所周知，黑色素瘤是黑色素细胞来源的一种高度恶性的肿瘤，恶性程度高，治疗难度大且复杂。该研究比较了高免疫原性的 B16F10 黑色素瘤细胞和对应的正常黑色素细胞 Melan-a 的 circRNA 表达谱，实验发现 circFam53b 不影响 B16F10 细胞的增殖、凋亡或迁移能力。通过体外细胞毒性实验和乳酸脱氢酶（LDH）释放实验，证实接种 circFam53b RNA 的小鼠 CD8+ T 细胞对 B16F10 细胞具有强烈的溶解活性。
为进一步验证 circFAM53B 疫苗的可行性，该研究对携带同源性 B16F10 黑色素瘤的 C57BL/6 小鼠和携带 4T1 乳腺癌的 BALB/c 小鼠分别用 circFam53b（181–203）和 circGigyf2（82–104）进行免疫接种，结果显示 circFam53b（181–203）疫苗接种的小鼠，其 circFam53b 野生型（WT）肿瘤的生长受到显著抑制，证明 circFAM53B 疫苗能抑制肿瘤进展！
研究总结
总之，上述研究能够反映出 circFAM53B 及其编码肽的表达与抗原特异性 CD8+ T 细胞的大量浸润有关，以及与乳腺癌和黑色素瘤患者更好的生存率相关。本研究创新性地强调了利用肿瘤特异性环状 RNA 开发有效的、基于抗原的癌症疫苗的治疗潜力，包括肽疫苗和环状 RNA 疫苗。
然而，由于缺乏 T 细胞运输，疫苗的渗透和激活也会导致肿瘤免疫逃避和促进肿瘤进展，仍需要进一步研究来评估治疗环状细胞癌症疫苗是否可作为一个独立的或联合治疗与其他抗癌免疫疗法，进而早日开展临床应用。
内容拓展
值得一提的是，就在 12 月 5 日，苏士成团队在 Cell 杂志发表了题为 Choroid plexus mast cells drive tumor-associated hydrocephalus 的文章，他们借助单细胞核 RNA 测序 (snRNA-seq) 、空间转录组学技术以及小鼠模型，发现了脉络丛存在一个独特的肥大细胞群，他们称之为脉络丛肥大细胞 (CPMCs)，并揭示了其在交通性肿瘤相关脑积水中的作用。（相关阅读 | Cell：中山大学苏士成团队最新研究，发现脉络膜丛肥大细胞驱动肿瘤相关性脑积水）
抗癌之路道阻且长，然而曙光正在逐步显现，让我们拭目以待。
参考资料：
Huang D, Zhu X, Ye S, et al. Tumour circular RNAs elicit anti-tumour immunity by encoding cryptic peptides. Nature. Published online December 13, 2023. doi:10.1038/s41586-023-06834-7
转自：“丁香学术”微信公众号
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