基于甲胎蛋白的新型人原发性肝癌疫苗的研发

Primary hepatocellular carcinoma (PHC) is one of grievous diseases that endanger the people’s health and life due to lack of effective prevention and treatment measures. The discernible high-risk population and high recurrence rate after liver resection call for a valid prevention approach to PHC. Comparing with the wild-type mouse α-fetoprotein (mAFP) vaccine, we revealed that a mutated mAFP vaccine could overcome the immune tolerance of self antigen and induce robust immune responses, resulting in an effective prevention of autochthonous PHC in mouse model. In the light of this successful study, we opt to apply site-directed mutagenesis and screen epitopes with the abilities to overwhelm immune tolerance in human AFP, assess the potency to prevent human PHC cell line occurrence, and study the functions after activation of peripheral CD8 T cells from the patients by virtue of this novel vaccine. Collectively, we aim to develop a novel human PHC vaccine targeted on high-risk group and post-surgery patients to diminish the PHC morbidity and relapse rate of AFP+ PHC following liver resection.

原发性肝细胞癌（PHC）是严重危害我国人民生命和健康的重要疾病，目前缺乏有效的预防和治疗手段。由于PHC的发病有着明确的高危人群及肝癌切除术后的高复发率，使得研发预防PHC发生/复发的方法十分必要。我们在前期的研究中，将小鼠PHC的肿瘤相关抗原-甲胎蛋白（AFP）进行了定点突变，制成疫苗免疫小鼠后，发现与传统的野生型AFP疫苗相比，该疫苗克服了AFP属自身抗原，存在免疫耐受的缺点，成功激活了免疫系统，有效预防了小鼠原位PHC的发生。本课题拟以该研究思路和技术路线为基础，将人AFP的抗原表位进行相似的定点突变，筛选出能打破免疫耐受的抗原表位；并以人肝癌细胞系为标靶，检测该疫苗预防肝癌发生的作用；最后以患者样品为实验对象，研究该疫苗在激活患者外周血CD8 T淋巴细胞后预防肝癌发生的功能。最终将该新型疫苗应用于PHC高危人群及AFP阳性PHC切除术后患者，降低PHC的发病率及复发率。

肝癌在全球恶性肿瘤中发病率排名第五，死亡率排名第二，其中至少85%为HCC。我国每年新发的肝癌病例占全球新发肝癌患者的52.7%，居全球第一。不幸的是，HCC的治疗选择十分有限。因此，近年来快速发展的免疫治疗手段逐渐成了攻克HCC的新希望，本项目尝试应用TCR-T细胞及TIL这两种重要的免疫细胞治疗HCC，取得了一定的进展。TCR-T细胞方面：我们应用HCC的肿瘤特异性抗原-GPC3的病毒载体免疫HLA-A2转基因小鼠后，发现可产生特异性针对GPC3的144多肽表位的CD8 T淋巴细胞。接着对该群细胞的TCR测序结果进行分析，发现一共得到4条TCR基因序列。对这4条TCR基因进行了克隆及构建TCR-T细胞，体外实验表明仅有1株TCR-T细胞具有特异性杀伤HCC的能力。TIL方面：我们应用取自HCC患者的手术切除标本注射入免疫缺陷小鼠，成功建立了HCC的pdx小鼠模型，并同时将同一患者的HCC-TIL经扩增后免疫pdx小鼠，发现其中来自2个患者的TIL具有在小鼠体内扩增及特异性杀伤HCC的能力，表型分析表明，这些TIL具有干细胞特性，其中的机制我们将进一步研究。此外，利用本项目的资助，我们还对AIH的发病机制进行了研究。AIH是一种由异常自身免疫反应介导的肝脏实质炎症性病变。近年来在我国的检出率呈明显上升趋势，已成为危害我国人民生命和健康的重要疾病。我们发现肝内DC的wnt/β-cantenin通路的组成性活化是维持肝脏免疫耐受的重要机制，其缺乏将会导致AIH的发生，而恢复该通路的活性具有治疗AIH患者的潜力。此外，AIH患者外周血中浆细胞内的Tbet表达水平升高可诱导B淋巴细胞向浆细胞分化，与病情相关。