上世纪90年代初，加利福尼亚州斯坦福大学医学院的免疫学家埃德加?恩格尔曼宣布他发现了一种疫苗，能利用人体的免疫细胞来治疗癌症，并表示在几年内他将开发出可以投入使用的癌症疫苗。自此后，癌症疫苗作为一种新的癌症治疗策略一度燃起了癌症患者及其家庭对于疾病治疗的希望。然而，在过去的20年癌症疫苗的发展之路却并未能如人们当初希望那样顺畅。其中的一个巨大挑战就是科学家们尚无法找到既可终止癌症生长又不会抑制免疫系统的细胞靶点。
近日来自北卡罗来纳大学Lineberger综合癌症中心的科学家们称他们的实验发现有希望能够提高癌症疫苗的疗效。研究人员证实敲除NLRP3蛋白可使肿瘤对治疗性癌症疫苗的反应增强四倍。相关论文发表在2010年12月15日的Cancer Research杂志上。
论文的作者Jonathan Serody说：“这一研究结果表明NLRP3在疫苗的开发中可起到意想不到的作用，为我们提供了一个有潜力的药物靶点提高疫苗的效力。”
该研究工作由北卡罗来纳大学Lineberger免疫学计划的两位负责人：肿瘤免疫学专家Serod博士和NLR蛋白家族研究领域的先驱Jenny Ting共同领导。Serody是北卡罗来纳大学血液学和肿瘤学系的教授。Ting是北卡罗来纳大学微生物学和免疫学系教授、炎症研究中心的负责人。
研究人员证实敲除NLRP3蛋白可抑制肿瘤相关的髓样抑制细胞的作用，使得达到肿瘤生长位点的髓样抑制细胞降低了五倍。在过去的研究中Serody和同事们曾证实这些骨髓细胞在肿瘤逃逸免疫反应中发挥了极其重要的作用。新研究发现是第一次将髓样抑制细胞、NLRP3蛋白与癌症疫苗反应联系起来。
Serody说：“我们本以为NLRP3蛋白失活会降低免疫系统对癌症的反应能力。过去的研究表明NLRP3在抗肿瘤免疫应答中发挥着决定性的作用。然而我们的研究发现当这些蛋白失活时，癌症疫苗会变得更为有效。这是因为NLRP3蛋白失活使得髓样抑制细胞无法到达肿瘤位点促进肿瘤生长和降低疫苗的效力。”
尽管研究人员一直致力于开发出有效的癌症疫苗，但是到目前为止只有Dendreon公司研发的Provenge被美国FDA批准成为首个上市的治疗性疫苗，主要针对晚期前列腺癌患者。Provenge被证实能够将患者的生存期延长3-4个月。
疫苗的制造非常的困难。由于疫苗具有个体特异性，需要通过个体免疫细胞产生，因而疫苗的生产过程要求必须首先从患者体内分离出免疫细胞，然后将其运送至公司再生成特异的疫苗。这使得疫苗的价格非常的昂贵。Provenge用于三次治疗的花费大约是在10万美元。
“癌症疫苗无法像药片一样进行批量生产，”Serody解释说：“此外，它也不同于对抗病毒的疫苗例如脊髓灰质炎疫苗和天花疫苗。癌细胞有时候会‘欺骗’我们的身体，将它视为我们身体内的正常细胞，从而逃避机体的免疫系统。我们希望我们的研究将推动开发出更有效的疫苗对抗多种癌症类型。”（生物谷Bioon.com）
生物谷推荐原文出处：
Cancer Res. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-10-1921
The Inflammasome Component Nlrp3 Impairs Antitumor Vaccine by Enhancing the Accumulation of Tumor-Associated Myeloid-Derived Suppressor Cells
Hendrik W. van Deventer1, Joseph E. Burgents2, Qing Ping Wu3, Rita-Marie T. Woodford4, W. June Brickey2,3, Irving C. Allen2, Erin McElvania-Tekippe2, Jonathan S. Serody1,2,3, and Jenny P.-Y. Ting2,3,4
Abstract
The inflammasome is a proteolysis complex that generates the active forms of the proinflammatory cytokines interleukin (IL)-1β and IL-18. Inflammasome activation is mediated by NLR proteins that respond to microbial and nonmicrobial stimuli. Among NLRs, NLRP3 senses the widest array of stimuli and enhances adaptive immunity. However, its role in antitumor immunity is unknown. Therefore, we evaluated the function of the NLRP3 inflammasome in the immune response using dendritic cell vaccination against the poorly immunogenic melanoma cell line B16-F10. Vaccination of Nlrp3?/? mice led to a relative 4-fold improvement in survival relative to control animals. Immunity depended on CD8+ T cells and exhibited immune specificity and memory. Increased vaccine efficacy in Nlrp3?/? hosts did not reflect differences in dendritic cells but rather differences in myeloid-derived suppressor cells (MDSC). Although Nlrp3 was expressed in MDSCs, the absence of Nlrp3 did not alter either their functional capacity to inhibit T cells or their presence in peripheral lymphoid tissues. Instead, the absence of Nlrp3 caused a 5-fold reduction in the number of tumor-associated MDSCs found in host mice. Adoptive transfer experiments also showed that Nlrp3?/? MDSCs were less efficient in reaching the tumor site. Depleting MDSCs with an anti–Gr-1 antibody increased the survival of tumor-bearing wild-type mice but not Nlrp3?/? mice. We concluded that Nlrp3 was critical for accumulation of MDSCs in tumors and for inhibition of antitumor T-cell immunity after dendritic cell vaccination. Our findings establish an unexpected role for Nlrp3 in impeding antitumor immune responses, suggesting novel approaches to improve the response to antitumor vaccines by limiting Nlrp3 signaling.
