2026年1月7日，深圳灣實驗室/北京大學陳鵬/張衡團隊聯(lián)合席建忠課題組在Nature上發(fā)表題為Intratumoural vaccination via checkpoint degradation-coupled antigen presentation的研究論文。

該團隊在前期系統(tǒng)發(fā)展膜蛋白靶向降解（meTPD）技術體系的基礎上，著眼于將蛋白降解途徑與抗原呈遞通路在癌細胞內(nèi)緊密耦合，在解除免疫“剎車”的同時，將腫瘤細胞從“被攻擊目標”轉變?yōu)?ldquo;免疫啟動者”，實現(xiàn)了真正意義上的“原位疫苗接種”。這種以腫瘤為出發(fā)點的“降解型疫苗”為克服癌癥的免疫耐受提供了新的解決策略。

腫瘤利用各種機制來降低免疫原性和逃避免疫監(jiān)視，包括抑制性檢查點蛋白的過表達、新抗原編輯和抗原呈遞損傷�；謴涂鼓[瘤免疫從根本上取決于通過增強腫瘤抗原呈遞來補充和激活腫瘤反應性T細胞。免疫檢查點阻斷療法已經(jīng)改變了癌癥治療;然而，由于腫瘤特異性細胞毒性T淋巴細胞（CTL）的缺陷或功能障礙，應答率仍然有限。盡管過繼性T細胞轉移和癌癥疫苗已被設計成增加CTL存在并支持抗腫瘤應答，但疫苗誘導的CTL經(jīng)常屈服于腫瘤微環(huán)境（TME）內(nèi)的免疫抑制條件，需要與其他療法聯(lián)合使用。一種能夠在生成期和效應期同時補充并重新激活瘤內(nèi)T細胞的整合性疫苗接種策略，仍然是非常必要但具有挑戰(zhàn)性的。

受細胞重編程的啟發(fā)，研究者認為將細胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解機制與外源抗原加工和呈遞相結合，可以賦予腫瘤細胞APC樣功能，并可以之作為瘤內(nèi)T細胞補充的疫苗接種靶點。為了實現(xiàn)這一策略，他們建立了一種利用腫瘤內(nèi)疫苗嵌合體（iVAC）進行免疫原性重編程的方法，以強制腫瘤細胞進行抗原呈遞。這將利用免疫檢查點蛋白降解來同時減輕免疫抑制，并通過重塑的TME增強腫瘤抗原性，最終實現(xiàn)腫瘤特異性T細胞激活和持久的治療效果。
 

圖1 瘤內(nèi)疫苗嵌合體iVAC同時實現(xiàn)“免疫檢查點降解”和“高質(zhì)量抗原遞送”

iVAC的設計和確認：
為了克服用轉錄因子進行細胞命運重編程的時間密集性，研究者們基于優(yōu)化的GlueBody 2（共價納米抗體），通過共價結合并降解PD-L1，同時將外源抗原肽導入腫瘤細胞，通過連接子與細胞穿膜肽（CPP）及抗原肽（如OVA）相連，使其獲得APC樣功能，從而在腫瘤微環(huán)境（TME）中原位激活旁觀者T細胞，以恢復腫瘤免疫原性并增強腫瘤治療。在基于hPD-L1人源化小鼠構建的腫瘤模型中注射熒光標記的iVAC后，其在腫瘤部位有顯著且持久的滯留，而在其他器官分布很少，顯示出良好的腫瘤靶向性和安全性。

圖2 iVAC的設計和開發(fā)，通過檢查點降解偶聯(lián)抗原呈遞恢復免疫原性

iVAC促進腫瘤交叉呈遞：
研究者們接下來研究了iVAC介導的抗原在細胞表面作為pMHC-I復合物呈遞的機制。通過質(zhì)譜分析，直接鑒定出iVAC處理的MC38細胞表面MHC-I分子上呈遞了高豐度的OVApep，證明iVAC促進腫瘤細胞抗原快速攝取和呈遞的潛力。進一步的實驗表明，培養(yǎng)基中的OVApep在所有條件下都形成pMHC-I復合物，且呈遞隨時間持續(xù)積累。為了描述APC樣交叉呈遞如何在腫瘤細胞中起作用，研究者們利用藥理學抑制和亞細胞抗原追蹤來監(jiān)測，結果表明，該過程依賴于溶酶體-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體通路及穿孔素2介導的溶酶體逃逸，屬于主動的細胞內(nèi)加工。此外，iVAC可以上調(diào)腫瘤細胞的MHC-I表達及抗原加工相關基因的表達、激活干擾素和STING信號通路、顯著增強腫瘤細胞的免疫原性，使其獲得類似抗原呈遞細胞的功能特性。
 

圖3 iVAC直接刺激腫瘤細胞中的抗原攝取、加工和呈遞

APC樣腫瘤細胞具有免疫原性：
為了確定iVAC重編程的APC樣腫瘤細胞是否表現(xiàn)出改善的免疫原性以激活T細胞，研究者們將腫瘤細胞與iVAC共孵育，再與用OVA肽預激活并保持在記憶狀態(tài)的OT-I CD8⁺ T細胞共培養(yǎng)。12小時后，重編程的APC樣腫瘤細胞顯示出PD-L1水平降低和MHC-I表達增加，表明其免疫原性增強。而與OT-I記憶T細胞共培養(yǎng)48小時，其增殖、CD25/CD69/CD44、GZMB/穿孔素及IFN-γ/TNF分泌均達BMDC水平，殺傷效率遠超游離肽。這些結果凸顯了檢查點降解嵌合體遞送外源抗原的潛力、以及將腫瘤細胞轉化為能夠重定向OVA特異性T細胞以殺傷腫瘤細胞的APC樣實體的潛力。
 

圖4 iVAC重編程腫瘤細胞顯示免疫原性

iVAC可誘發(fā)持久的抗腫瘤應答：
接下來研究者們評估了iVAC的體內(nèi)功效。為了產(chǎn)生用于原位APC樣重編程的OVA特異性駐留T細胞，在接種hPD-L1/MC38腫瘤之前，用OVA肽對PD-L1人源化C57BL/6J小鼠進行預免疫。與單獨使用OVA肽相比，瘤內(nèi)注射iVAC顯著抑制了腫瘤生長，并且iVAC治療治愈了該組所有小鼠的腫瘤，在治療后很長時間內(nèi)都未檢測到腫瘤。無瘤小鼠能夠抵抗hPD-L1/MC38腫瘤的再次攻擊，這表明iVAC誘導了持久的、腫瘤特異性的免疫。研究者們還發(fā)現(xiàn)：iVAC治療減少了免疫抑制性CD4⁺調(diào)節(jié)性T細胞，同時可以顯著增加促炎的M1巨噬細胞，并減少了抗炎的M2巨噬細胞，促進了抗腫瘤免疫；在脾臟中，iVAC治療不僅放大了對OVA肽的預存反應，還誘導了對MC38腫瘤抗原的免疫反應。這些發(fā)現(xiàn)表明，iVAC重編程APC樣腫瘤細胞以增強抗原呈遞，重新激活駐留T細胞，重塑TME并建立持久的、腫瘤特異性的免疫。

圖5 APC樣腫瘤細胞重塑TME并誘導體內(nèi)持久的腫瘤特異性反應。

iVAC重編程人類癌細胞：
為驗證策略通用性，研究人員檢測了iVAC能否重編程人乳腺癌MDA-MB-231細胞并激活對應人T細胞。由于CMV的高流行率和大量的CMV特異性腫瘤駐留記憶T細胞，他們讓iVAC負載了免疫優(yōu)勢CMV pp65肽抗原，構建了iVAC-CMV。免疫肽組學顯示，iVAC-CMV處理的MDA細胞表面HLA復合物高效呈遞外源NLV肽，親和力增強，并獲得了APC樣特征；同時內(nèi)源TP53BP、PGAP6等抗原也得到了顯著的呈遞。此外，體外細胞毒性實驗進一步表明，與單獨PD-L1降解相比，iVAC誘導的檢查點降解耦合抗原呈遞導致了更強的腫瘤殺傷。最后，在人源化小鼠模型中，與對照組和PD-L1降解劑組相比，用iVAC處理的共接種的MDA細胞和PBMCs顯著減緩了腫瘤生長。這些結果突顯了iVAC在賦予腫瘤細胞APC樣特性的同時克服免疫檢查點抑制的治療前景。

圖6 iVAC增強CMV特異性T細胞在人源化小鼠模型中的抗腫瘤活性。

在患者源性腫瘤模型中的療效：
為了在臨床相關環(huán)境中評估iVAC，研究者們使用了一個新近建立的患者來源腫瘤樣細胞簇系統(tǒng)，可較為準確地指引原發(fā)腫瘤的關鍵基因組、再現(xiàn)和藥物反應特征。研究者們關注了中國人群中最常見的三種HLA等位基因，我們從CMV、EBV和流感病毒中選擇了21個表位肽，每種HLA等位基因特異性選擇了7個肽，旨在通過量化每個肽刺激后IFNγ的分泌來驗證28名表達這些等位基因的腫瘤患者中病毒特異性T細胞的反應比例。他們用28例患者PTC模型測試HLA配對iVAC，總反應率為61%；HLA-A*02:01組達69%。iVAC可顯著擴增瘤內(nèi)CMV-CTL、提升IFN-γ/TNF，降低上皮密度。最后，研究者們進一步檢查了腫瘤細胞PD-L1表達水平與iVAC療效之間的相關性，結果表明PD-L1表達升高與治療反應增強相關。這些結果證實，iVAC能有效重定向病毒抗原反應性T細胞以消除腫瘤細胞，在臨床相關環(huán)境中顯示出強大的抗腫瘤活性和治療潛力。

圖7 iVAC觸發(fā)病毒特異性T細胞重定向，在患者源性腫瘤模式中具有有效的人類腫瘤抑制作用

總的來說，以往的研究表明，細胞重編程策略為癌癥治療帶來了希望，研究者們可以通過轉錄重編程降低其致瘤性。然而這些方法的轉化效率通常較低，限制了其臨床應用。最近的研究通過操縱轉錄因子將腫瘤細胞重編程為巨噬細胞或樹突狀細胞，增強了抗原呈遞和CD8⁺ T細胞激活。但病毒載體而存在一定的安全風險，并且表觀遺傳重編程的過程緩慢且不同步。作為替代，此研究基于靶向膜蛋白降解的化學重編程方法，在蛋白質(zhì)和免疫肽組水平上快速增強了腫瘤免疫原性。通過直接在腫瘤床內(nèi)啟動癌細胞的APC樣重塑，iVAC可能為在不同患者群體中原位激活抗腫瘤免疫提供一個通用平臺。

參考文獻：
[1]Han Y, Ma Y, Pei M, Yin S, Wang J, Guo L, Fang Y, Guo W, Deng C, Zhao S, Lu X, Xi JJ, Zhang H, Chen PR. Intratumoural vaccination via checkpoint degradation-coupled antigen presentation. Nature. 2026 Jan 7. doi: 10.1038/s41586-025-09903-1. Epub ahead of print. PMID: 41501465.