《Cancer Immunology, Immunotherapy》：Identification and prioritisation of tumour antigen candidates from 79 glioblastoma transcriptomes
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本研究针对胶质母细胞瘤(GBM)低突变负荷和肿瘤内异质性导致的免疫治疗反应有限的临床挑战，通过79例IDH野生型GBM样本的全转录组测序，系统鉴定并比较了来源于单核苷酸变异(SNVs)、过表达肿瘤相关抗原(TAAs)和基因融合事件的候选肿瘤抗原。研究构建了一个系统化的优先级抗原目录，并揭示在统一的转录组框架下，不同来源抗原在数量、复发模式及HLA呈现偏好上的显著差异，为GBM免疫治疗策略的理性开发提供了重要资源。
胶质母细胞瘤(Glioblastoma, GBM)是成人中最常见且最具侵袭性的原发性脑肿瘤，其治疗是临床上面临的重大挑战。尽管影像学技术对其初步诊断至关重要，但最终确诊仍依赖于肿瘤组织的组织病理学分析和分子遗传学检测。几十年来，标准治疗方案（最大范围安全手术切除、放疗联合替莫唑胺化疗）基本保持不变。然而，即使采用如此积极的疗法，患者的预后依然很差，五年生存率仅为5%左右。因此，开发更精准、更个性化的治疗方法成为当务之急，其中免疫治疗是极具前景的探索方向。
然而，GBM对当前的免疫治疗方法反应有限，部分原因在于其相对较低的突变负荷和显著的瘤内异质性。这使得我们对该肿瘤的抗原全景缺乏系统性的理解。在免疫治疗策略中，靶向的抗原主要分为两大类：一类是肿瘤特异性抗原(Tumour-Specific Antigens, TSAs)，它们来源于肿瘤特有的体细胞突变（如单核苷酸变异、插入、缺失和基因融合），是全新的肽段，能被适应性免疫系统识别为“非我”；另一类是肿瘤相关抗原(Tumour-Associated Antigens, TAAs)，它们是自身蛋白，但在肿瘤细胞中过度表达或异常表达（如癌睾抗原）。TSAs特异性高，但GBM中突变负担低，导致这类抗原数量有限且多为患者私有；TAAs则可能更广泛存在，但因在正常组织中也有表达，存在潜在的自身免疫风险。如何系统性地从GBM中鉴定出高质量、可成药的抗原靶点，并比较不同来源抗原的特点，是设计有效免疫疗法（如个体化肽段疫苗或多肽疫苗）的关键科学问题。
此前的研究多侧重于突变来源的新抗原或预定义的抗原组合，鲜有在同一个患者队列中，对突变来源的TSAs、过表达来源的TAAs以及融合来源的候选抗原进行系统性比较。因此，不同抗原来源在GBM中的相对贡献、复发模式及预测的呈递特征仍不明确。为了填补这一空白，来自国外研究机构的研究人员在《Cancer Immunology, Immunotherapy》上发表了一项研究。他们通过对79例福尔马林固定石蜡包埋(Formalin-Fixed Paraffin-Embedded, FFPE)的IDH野生型GBM样本进行全转录组测序，首次在统一的转录组框架下，系统地鉴定、优先排序并比较了三种来源的候选肿瘤抗原，旨在为GBM的免疫治疗研究提供一个经过系统优先排序的抗原目录和深入的比较评估。
为了开展这项研究，研究人员主要运用了以下几个关键技术方法：首先，从存档的FFPE GBM肿瘤样本中提取总RNA，进行核糖体RNA去除，并利用针对FFPE样本优化的试剂盒构建cDNA文库，在Illumina NovaSeq平台上进行全转录组测序，确保每个样本获得至少3000万条读长。其次，直接利用RNA测序数据进行HLA I类分型，并使用专门的生信流程进行体细胞突变检测和基因融合事件的识别。再者，通过整合差异表达分析、已知致癌基因和癌睾抗原数据库，筛选出过度表达的TAA来源基因。最后，也是核心的一步，是使用pVACtools等计算生物学工具，对所有候选肽段（包括来自SNVs的TSAs、来自过表达基因的TAAs和来自融合事件的肽段）进行统一的免疫学特征预测和优先级排序，评估指标包括转录本表达量、预测的抗原加工特征、肽段-HLA结合亲和力(IC50)、复合物稳定性及免疫原性。
研究结果
抗原优先级评估指标
研究对来自FFPE样本的突变调用设置了严格的技术过滤器，并要求候选肽段满足一系列计算免疫学标准，包括预测的结合亲和力(IC50) < 500 nM、蛋白酶体切割得分 > 0.5、肽段-MHC复合物稳定性得分 > 0.5以及预测的免疫原性得分(IEDB) > 0。经过此优先级筛选流程，最终在每个样本中平均鉴定出21.3个TSA候选肽段和46.6个TAA候选肽段。
融合来源的抗原候选
在79个样本中，有26个（32.9%）检测到基因融合事件。经过严格的优先级过滤，仅在3个样本中鉴定出4个融合来源的肽段候选，表明融合是GBM中一个罕见但具有高度肿瘤特异性的抗原来源。
HLA对预测抗原候选呈递的影响
尽管在队列中观察到了90种不同的HLA I类等位基因，但预测的肽段呈递不成比例地与有限的等位基因子集相关。HLA-A等位基因（尤其是A02:01、A01:01和A*03:01）贡献了绝大部分预测的肽段呈递（占TSAs的74.3%，TAAs的67.1%），而HLA-C等位基因的贡献微乎其微。这表明抗原发现可能天然偏向常见的HLA-A基因型。
TSA与TAA全景的比较分析
比较分析揭示了TSA和TAA候选库的显著差异：
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肽段负荷与复发：TAA候选库在每个样本中的预测肽段负荷显著高于TSA库，且TAA肽段的复发率（在≥2个患者中出现）也显著更高。
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共享性与私有性：TSA候选绝大多数是私有的（仅1.3%在多个样本中共享），而TAA候选中有11.7%是共享的。例如，来源于ADA和STOML1基因突变的TSA肽段在多个样本中被发现，而来源于CDK4、ATAD2等基因的TAA肽段则在超过30个样本中广泛存在。
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结合亲和力：尽管都满足了严格阈值，但TAA候选肽段显示出比TSA候选肽段显著更低的预测IC50值（即更强的预测结合力）。
与已报道的GBM抗原靶点的比较
将本研究的候选抗原与已发表的GBM疫苗和免疫肽组学研究进行比较，在基因层面发现了多处重叠（如CDK4、PTEN、TP53），但在精确肽段序列层面的重合很少，这反映了患者间突变景观的异质性。与IEDB（免疫表位数据库）中人类MHC I类配体数据的比对发现，有5.3%的预测肽段存在精确匹配，为部分候选肽段的生物相关性提供了佐证。
复发性TAA来源基因的功能富集
对在多个患者中出现的TAA来源基因进行通路富集分析，发现它们显著富集于细胞周期、PI3K-AKT信号通路等与肿瘤增殖和存活密切相关的生物学过程和通路，表明复发的TAA反映了GBM中共享的致癌程序。
研究结论与讨论
本研究首次在临床同质的IDH野生型GBM队列中，利用统一的转录组框架，对突变来源的TSAs、过表达来源的TAAs和融合来源的候选抗原进行了系统的并列比较与评估。主要结论如下：
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抗原来源的互补性：突变来源的TSAs具有高度肿瘤特异性，但绝大多数为患者私有，复发率低，这体现了GBM低突变负荷和高度异质性的特点，也意味着基于TSA的个体化疫苗策略虽然精准但适用面窄。相比之下，过表达来源的TAAs构成了一个更大、更复发的候选抗原库，它们常来源于细胞周期、生长信号通路中的关键基因，反映了GBM共享的生物学程序。融合来源抗原虽罕见，但具有绝对的肿瘤特异性。这三种抗原来源构成了GBM抗原全景的互补元素。
- 2.
HLA基因型的决定性影响：预测的抗原呈递强烈依赖于患者的HLA基因型，并高度偏向于常见的HLA-A等位基因（如A*02:01）。这种偏向性提示，未来的抗原靶向治疗策略需要考虑人群中的HLA分布，以确保其应用的公平性和广泛性。
- 3.
对免疫治疗策略的启示：研究发现，仅凭抗原负荷的多少与肿瘤免疫浸润程度并无显著关联，这强调了GBM高度免疫抑制的微环境是免疫治疗的另一大障碍。因此，有效的免疫治疗可能需要结合理性的抗原选择（例如，整合复发TAAs与个体化TSAs）以及对肿瘤微环境的调节（如联合免疫检查点抑制剂）。
本研究的意义在于，它不仅提供了一个经过严格计算优先级排序的GBM抗原候选目录，可作为下游实验验证和转化研究的重要资源，更重要的是，它通过并排比较揭示了不同抗原来源的固有特性和局限性。这为未来设计更合理的GBM免疫治疗策略提供了关键见解：即理想的方案可能需要采取“混合”模式，将能够覆盖更多患者的、靶向共享复发TAAs的“现成”或“半个性化”疫苗，与针对个体特有、高特异性TSAs的完全个性化疫苗相结合，从而在可行性与疗效特异性之间取得最佳平衡。当然，所有这些计算预测的候选抗原仍需通过免疫肽组学、T细胞功能实验等后续研究进行严格的实验验证，以确认其真正的免疫原性和治疗潜力。
