杂志：Cell Stem Cell
影响因子：21.464
癌细胞和胚胎组织共享许多细胞和分子特性，这表明诱导多能干细胞(IPSCs)可能被用于诱导癌症疫苗中的抗肿瘤反应。RNA测序显示人和小鼠的iPSCs表达肿瘤相关抗原，我们在这里展示了在自体抗肿瘤疫苗中使用辐照的iPSCs的原理证明。在预防性的情况下，iPSC疫苗可以预防同基因小鼠乳腺癌、间皮瘤和黑色素瘤模型中的肿瘤生长。作为一种佐剂，iPSC疫苗抑制了切除部位的黑色素瘤复发，并降低了转移肿瘤负荷，这与Th17细胞减少和CD11b+GR1hi髓系细胞增加有关。从接种的荷瘤小鼠分离的T细胞的过继转移抑制了未接种疫苗的接受者的肿瘤生长，表明iPSC疫苗促进抗原特异性的抗肿瘤T细胞反应。我们的数据为多种类型的癌症提供了一种简单、可推广的策略，可以证明在临床免疫治疗中具有很高的价值。
Figure 1. Assessing the Optimal Vaccination Schedule, followed by Successful Prophylactic Treatment of Breast Cancer and Melanoma in Mice
图1.评估最佳接种计划，随后成功预防小鼠乳腺癌和黑色素瘤
1A、1B：PBS 4周、iPSC 4周、C+I 2周或C+I 4周免疫小鼠与胚胎成纤维细胞(左图)、iPSC(中图)和DB7癌细胞(右图)血清IgG结合的细胞百分数和代表性FACS图谱。
1C:显示疫苗制剂的模式包括分类鼠类iPSC的多能性，照射，辅助溶液中的再悬浮，以及位于第1至第4位的侧腹皮下注射。
1D:我们继续接种40只FVB小鼠，分成四组：1）PBS，2）仅CpG，3）仅iPSC，和4）C + I. 在每周四次接种疫苗后，皮下注射5×10^ 4个 DB7癌细胞，并使用卡尺测量监测肿瘤大小。一周后，所有小鼠在注射部位出现类似病变，在10只C + I治疗的小鼠中有7只退化，并在其他组中进展为更大的肿瘤。右图中显示数据量化。
1E：用C + I疫苗接种C57BL / 6小鼠导致第2周由侵袭性B16F0黑素瘤细胞系引起的黑素瘤大小显著减少。
1F：在图E中呈现的肿瘤大小数据的定量。
总结：C+I接种4周最佳，且能成功预防小鼠乳腺癌和黑色素瘤
Figure 2. Prophylactic Vaccination Leads to Increased Antigen Presentation in dLNs and Subsequent Effector/Memory T Cell Responses in dLNs and Spleen
图2：预防性疫苗接种导致dLNs中抗原呈递增加以及dLNs和脾脏中随后的效应/记忆T细胞反应
2A：B16F0引入后2周，在接种CpG的小鼠的外周血中效应/记忆辅助T细胞（CD4 + CD44+）增加,效应/记忆细胞毒性T细胞（CD8 + CD44 +）上调，iPSC和C + I接种小鼠显示调节性T细胞（CD4 + CD25 + FoxP3 +）百分比显着降低。
2B：C + I组中的dLNs具有显着更高的效应/记忆辅助T细胞百分比
2C：C+I组成熟抗原呈递细胞（APC）如巨噬细胞（CD11b + F4 / 80 +MHC-II + CD86 +）和树突细胞（CD11c + MHC-II + CD86 +）的增加。
2D：C + I疫苗接种的FVB小鼠在DB7导入后4周显示脾脏中活化的细胞毒性T细胞（CD8 +颗粒酶-B +）的百分比增加。
2E、2F：这些小鼠的dLNs显示成熟抗原呈递巨噬细胞以及效应/记忆辅助T细胞和细胞毒性T细胞的频率增加 。
总结：预防性疫苗接种导致效应/记忆T细胞和细胞毒性T细胞增加,调节性T细胞减少，dLNs中抗原呈递增加，发生抗肿瘤免疫变化。
Figure 3. Tumor-Specifific Properties of C+I Vaccine In Vitro and In Vivo in an Orthotopic Tumor Model of Breast Cancer
图3：在乳腺癌的原位肿瘤模型中体外和体内的C + I疫苗的肿瘤特异性
3A：双重ELISPOT试验（红色：颗粒酶-β， 蓝色：IFN-γ）。
3B：与载体组相比，C + 1接种组中IFN-γ斑点数量的显着增加。
3C：在肿瘤接种后三周，在乳腺癌的原位肿瘤模型中与载体小鼠相比，C + I接种小鼠中肿瘤体积的代表性图像。
3E：3C小鼠中肿瘤体积的量化。
3D：使用另外一组原位乳腺癌小鼠，通过将来自接种C + I或载体（PBS + CpG）的小鼠的脾细胞过继转移到这些携带肿瘤的小鼠中来测试体内肿瘤特异性。与载体接种组相比，C + I接种组中肿瘤大小显着减少。
3F：3D肿瘤体积的量化。
总结：在乳腺癌的原位肿瘤模型中体外和体内的C + I疫苗都有肿瘤特异性。
Figure 4. Shared Epitopes between Cancer Cells and iPSCs Provide T Cells with Two-Way Immunity
图4：癌细胞和iPSC之间的共有表位为T细胞提供双向免疫
4A：将来自C + I疫苗接种或载体（PBS + CpG）接种的小鼠的分离的T细胞过继转移至一组携带肿瘤的原位乳腺癌小鼠（每组n = 7）并测量肿瘤生长4周的过程。
4B：图4A中肿瘤小鼠的肿瘤大小的定量。早在过继转移来自C + I接种小鼠的T细胞后1周就观察到肿瘤大小的显著减少，并且在实验过程中保持显着降低。
4C：用乳腺癌细胞接种另一批C + I（n = 10）或载体（n = 10）接种的小鼠，并在一周时测量肿瘤生长。
4D：图4C中显示的肿瘤大小的定量显示对DB7乳腺癌细胞的强烈排斥。
4E：NOD-SCID(非肥胖糖尿病/重症联合免疫缺陷)小鼠的代表性图像，其接受来自图4C中实验的载体或C + I接种小鼠肿瘤部位附近的dLN的TEL（每只小鼠5×10^ 6个每组n = 4）。
4F：来自图4E中小鼠的畸胎瘤的图像（上图），并且定量显示来自C + I免疫组的畸胎瘤大小显著减少（下图）。
总结：C + I接种小鼠中的肿瘤免疫是iPSC和癌细胞之间共有表位的结果。
Figure 5. TILs Show a Pro-inflflammatory Phenotype with B Cell and CD4
+ T Cell Anti-tumor Responses
图5：TIL显示具有B细胞和CD4 + T细胞抗肿瘤反应的促炎表型
5A：用PBS（P），CpG和iPSC（C + I）或具有经照射的AC29癌细胞（C + A）的CpG接种小鼠四周,然后皮下注射2×10^ 6个 AC29细胞（A）或2×10^ 6个 iPSC（I），并在一周后分析TIL的免疫谱和TCR序列。使用表型和细胞内染色试剂盒通过细胞计数进行免疫分析，其显示与P / A对照相比，C + I / A组中效应/记忆CD4 +和CD8 +T细胞的存在增加，T-regs减少。
5B：CyTOF数据的柑橘分析显示，C + I小鼠中B细胞和辅助T细胞簇中较高水平的IL-2，IL-4和IL-5是肿瘤内免疫应答的原因。
总结：间皮瘤模型中的C + I疫苗接种引发肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）的促炎症特征。效应/记忆CD4 +和CD8 +T细胞的存在增加，T-regs减少，IL-2，IL-4和IL-5增加。
Figure 6. C+I Vaccination Leads to a Systemic Immune Profifile Similar to Positive Control Groups of Tumor Rejection and Upregulation of Vaccine-Specifific T Cell Clones
图6：C+I疫苗接种导致类似于阳性对照组肿瘤排斥的系统性免疫谱和疫苗特异性T细胞克隆的上调
6A：肿瘤细胞导入1周后，不同治疗组血清的Luminex分析显示，与PBS对照组小鼠(PBS/AC29)相比，阳性对照小鼠(C+I/iPSC，C+A/AC29)中系统性细胞因子的存在明显降低。
6B：在接种C + I的小鼠（C + I1至C + I5 / AC29）中，TIL内存在更大的独特疫苗相关变异，而PBS接种疫苗的小鼠（PBS1至5 / AC29）表现出更高的均一性。
总结：C+I疫苗接种导致系统性细胞因子减少，疫苗特异性T细胞克隆的上调
Figure 7. Adjuvant Vaccination after Tumor Resection Leads to Clean RAs and Reactivation of the Immune System to Target Cancer Cells
图7：肿瘤切除后接种佐剂疫苗导致清洁的RAs和免疫系统对靶肿瘤细胞的重新激活
7A：将R1肿瘤切除的B16F0荷瘤小鼠随机分成不同的治疗组，并用C + I，CpG或PBS接种4周。
7B：来自切除区域（RA）的皮肤活组织检查（* ）的 DNA显示，用ddPCR评估，用C + I疫苗进行四次接种疫苗后肿瘤细胞的百分比显着降低。
7C：肿瘤切除后的疫苗接种导致Th17细胞减少（CD4 + CD62L + TCR-b +（IL-2 / IL-17A）; CD4 + CD62L + CD44 + TCR-b +（IL-17A））而表达TNF-α的髓样细胞（CD11b + CD44+ GR1 hi（TNF-α））和表达IL-4的CD19 + CD62L + CD44 + B细胞增加。
总结：肿瘤切除后接种C+I疫苗使免疫系统对靶肿瘤细胞的重新激活，防止复发。
讨论：总之，我们的数据显示了使用基于iPSC的疫苗产生针对多种癌症类型的广泛肿瘤免疫力的可行性，所述疫苗为免疫系统提供大量肿瘤抗原。与目前的免疫治疗策略相比，我们的iPSC疫苗能够重新激活免疫系统，以针对既定癌症而无需治疗相关的不良反应，并且可在诊断后数周内创建。这些有益的特性使得这种iPSC疫苗成为癌症常规初级治疗后不久的个性化辅助免疫疗法的潜在选择。
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格源致善是一家以个性化肿瘤疫苗的研究和应用为核心的生物医学科研公司，始终聚焦于个性化肿瘤疫苗的临床治疗研究、新抗原预测和标准化评估体系的建立。
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