根据圣路易斯华盛顿大学医学院的科学家，肿瘤细胞的DNA序列可用于指导免疫系统攻击癌症。
此面小鼠上的研究发表在2月8日的Nature上。
免疫系统依赖于一个复杂的警报网络系统，这个系统针对并安全地制动决定何时攻击并攻击什么。新研究结果指出，科学家可能现在能将DNA测序数据与他们的触发器与靶标认识相结合，这种认识使免疫警钟更精确地发展癌症疫苗与癌症其他免疫治疗法。
"我们已经有鉴定免疫治疗特异靶标的方法，但是他们具有技术挑战性、极端劳动密集性，经常需花费不止年的时间来完成"，通讯作者Robert Schreiber博士说，他是医学院病理学与免疫学校友教授、华盛顿大学医学院与巴恩斯犹太医院Alvin J. Siteman癌症中心肿瘤免疫学项目的共同主持人。"这些困难已存在开发癌症患者个性化免疫疗法的路上，这些患者常需要即刻治疗。据我们的知识，这是在DNA测序帮助下所提供的较快速方法的最早研究中的一项。这开辟了所有令人兴奋的可能性。"
科学家一直认为，免疫系统能将癌症识别为一种自行及在疫苗或免疫疗法帮助下的威胁，它们帮助提醒免疫系统警觉由癌症所构成的危险。一旦癌症被识别，免疫系统将会发展攻击正在生长癌细胞的能力直到肿瘤被根除或免疫系统资源被耗竭。
Schreiber和他的同事已经指出，免疫系统与癌症之间的相互作用更复杂。他们的被称为癌症免疫编辑的理论显示，肿瘤细胞中的一些突变都很容易被免疫系统识别为一种威胁。如果免疫系统检测出这些癌症细胞中的突变，免疫系统攻击它们直到被破坏。
在这一点上，癌症可能被根除。但是，癌症被免疫系统所"编辑" 也是有可能的，这导致清除所有含有重要的、易被识别的突变的细胞。其余的肿瘤细胞可继续生长或进入休眠期，在这个时期里这些细胞不会被破坏但在免疫系统的检查中。
对于新的研究，Schreiber和他的同事想要界定义尚未与免疫系统相互作用的肿瘤遗传学。为了这样做，他们在免疫系统障碍的小鼠上诱导肿瘤。他们与测序癌症细胞基因的华盛顿大学基因组研究所科学家共同合作。
"直到最近，这项工作因为所涉及的费用已经不实用了"， Schreiber说，"但是技术已经改善，价格也下降，现在用几千美元而不是一百万美元就可获得遗传学信息是可能的。"
"通过比较癌症细胞与正常细胞的遗传数据，科学家鉴定出肿瘤细胞基因的3743个突变。下一步，他们转向蛋白序列在线数据库，这里的蛋白可能被一个关键免疫传感器识别。这有助于他们将焦点缩小到几个突变的基因，这几个突变基因的被改变的蛋白质似乎最有可能触发免疫系统攻击。这些突变蛋白的其中一个，即红细胞定形素-β2（spectrin-beta2）的突变形式，出现在被免疫系统攻击的所有肿瘤细胞中，不在任何被忽视的细胞中。
研究人员克隆了这一突变基因，并把它放入缺少此突变的其他小鼠肿瘤细胞中。当移植入免疫功能正常小鼠时，制造突变体红细胞定形素-β2蛋白的肿瘤细胞被免疫细胞攻击和清除。
"现在正在进行的许多癌症基因组计划正在寻找"驱动"突变，或导致癌症的突变"， Schreiber说，"我们的研究结果表明，可能有可帮助我们使免疫系统攻击癌症的测序数据的附加信息"。
Schreiber称这种在此研究中鉴定的红细胞定形素-β2突变为"低挂果水果"， 注意到这是免疫系统的一个红旗，它的正常出现导致免疫系统没有任何免疫疗法的提示而突袭癌症细胞。
他和他的同事目前正在测序具正常免疫系统小鼠中生长的肿瘤的DNA，以观察他们是否鉴定免疫系统不容易区分的突变。
"这个观点将会产生一种疫苗，这种疫苗会帮助免疫系统识别和攻击癌症中6或7个这些突变的蛋白"，他说，"这在治疗上可能是非常有益的。"（生物谷bioon.com）
doi:10.1038/nature10755
PMC:
PMID:
Cancer exome analysis reveals a T-cell-dependent mechanism of cancer immunoediting
Hirokazu Matsushita, Matthew D. Vesely, Daniel C. Koboldt, Charles G. Rickert, Ravindra Uppaluri, Vincent J. Magrini, Cora D. Arthur, J. Michael White, Yee-Shiuan Chen, Lauren K. Shea, Jasreet Hundal, Michael C. Wendl, Ryan Demeter, Todd Wylie, James P. Allison, Mark J. Smyth, Lloyd J. Old, Elaine R. Mardis, Robert D. Schreiber
Abstract Cancer immunoediting, the process by which the immune system controls tumour outgrowth and shapes tumour immunogenicity, is comprised of three phases: elimination, equilibrium and escape1, 2, 3,4, 5. Although many immune components that participate in this process are known, its underlying mechanisms remain poorly defined. A central tenet of cancer immunoediting is that T-cell recognition of tumour antigens drives the immunological destruction or sculpting of a developing cancer. However, our current understanding of tumour antigens comes largely from analyses of cancers that develop in immunocompetent hosts and thus may have already been edited. Little is known about the antigens expressed in nascent tumour cells, whether they are sufficient to induce protective antitumour immune responses or whether their expression is modulated by the immune system. Here, using massively parallel sequencing, we characterize expressed mutations in highly immunogenic methylcholanthrene-induced sarcomas derived from immunodeficient Rag2?/? mice that phenotypically resemble nascent primary tumour cells1, 3, 5. Using class I prediction algorithms, we identify mutant spectrin-β2 as a potential rejection antigen of the d42m1 sarcoma and validate this prediction by conventional antigen expression cloning and detection. We also demonstrate that cancer immunoediting of d42m1 occurs via a T-cell-dependent immunoselection process that promotes outgrowth of pre-existing tumour cell clones lacking highly antigenic mutant spectrin-β2 and other potential strong antigens. These results demonstrate that the strong immunogenicity of an unedited tumour can be ascribed to expression of highly antigenic mutant proteins and show that outgrowth of tumour cells that lack these strong antigens via a T-cell-dependent immunoselection process represents one mechanism of cancer immunoediting.
