表观遗传活性药物使细胞能够读取之前被封锁和无法访问的基因组部分。正如德国癌症研究中心和蒂宾根大学医院的科学家在《自然通讯》上发表的研究中所描述的那样,这会导致新的mRNA转录本和新蛋白质的形成。这些“治疗诱导表位”可以帮助免疫系统识别癌细胞。
免疫疗法是多种癌症治疗方案中不可或缺的一部分。然而,并非所有患者都能从中受益。这种治疗失败的原因之一可能是患者的免疫系统无法识别癌细胞本身。这些疗法成功的一个基本先决条件是癌细胞表面携带蛋白质结构(称为抗原),免疫系统的 T 细胞可以通过抗原将它们与健康的体细胞区分开来。
此类抗原可以是癌症相关蛋白(“肿瘤相关抗原”)或通过突变修饰的蛋白。然而,它们也可能是肿瘤细胞中出现的全新基因产物,因为读取了全新的基因区域。
由 DKFZ 的 Christoph Plass 和图宾根大学医院的 Juliane Walz 领导的科学家现在提出了一个想法,使癌细胞对免疫系统更加可见:他们为细胞配备了全新的抗原——在表观遗传活性癌症药物。
这些药物用于治疗多种类型的癌症。它们作用于 DNA 或 DNA 包装蛋白(组蛋白)上所谓的表观遗传标记。表观遗传标记决定细胞是否可以将其基因组的某些部分翻译成 mRNA。
这些药物包括去甲基化药物,如地西他滨或 HDAC 抑制剂。它们导致先前被封锁、无法访问的基因组区域被读取,从而在细胞中产生新的 mRNA 转录本。
Plass 的团队通过 RNA 分析发现,用地西他滨和 HDAC 抑制剂处理培养皿中的肺癌细胞系实际上诱导了数千个新的转录本。这些新转录本大部分源自内源性逆转录病毒。
这些序列占人类基因组的8%,被认为是很久以前逆转录病毒感染的遗迹。通常,它们的转录被表观遗传机制阻断。地西他滨和 HDAC 抑制剂诱导的新表位在癌细胞中的作用比在健康细胞中强得多。专家认为,造成这种差异的原因是癌细胞的高增殖率。
现在令人兴奋的问题是这些“治疗诱导的转录物”是否实际上编码免疫原性蛋白质片段,即所谓的肽。由朱莉安·沃尔兹 (Juliane Walz) 领导的团队使用质谱法对此进行了测试。研究人员因此能够识别出治疗后癌细胞表面出现的 45 个“新表位”。研究人员能够利用大量不同的癌细胞系获得可比较的结果。治疗诱导的新表位可用于激活培养皿中的细胞毒性 T 细胞。
地西他滨广泛用于治疗急性髓系白血病(AML)。研究人员还在接受地西他滨治疗的 AML 患者的血液中检测到治疗诱导的新表位,这一重要迹象表明这种现象不是培养皿造成的。
“通过表观遗传因子诱导新抗原可能是一种使用药物组合来提高癌症免疫疗法疗效的新方法。通过进一步的研究,我们希望找出是否有可能开发针对这些新抗原的靶向免疫疗法,”研究负责人说克里斯托夫·普拉斯.