真核生物mRNA翻译是一个高度调控和保守的过程，但在肿瘤的背景下，这一过程会发生紊乱，尤其是那些激活的肿瘤特异性信号通路（如RAS-MAPK、mTOR和YAP1等），可通过真核起始因子4F（eIF4F）蛋白复合物促进翻译起始，对肿瘤生长起到关键作用。此外，核糖体浓度和tRNA修饰也是影响癌细胞行为的关键因素【1,2】。然而，虽然mRNA翻译失调是肿瘤发生的关键，但它也会影响氨基酸短缺期间产生的蛋白质的质量，例如在癌细胞激活免疫细胞后发生的色氨酸耗竭。激活的T细胞可通过分泌干扰素-γ（IFNγ）诱导肿瘤细胞中的色氨酸代谢酶吲哚胺2,3-双加氧酶1（IDO1）的表达，IDO1通过将色氨酸代谢为犬尿氨酸途径的代谢物，导致肿瘤细胞内色氨酸不足。在色氨酸缺失的肿瘤细胞中，核糖体移码和密码子重分配现象增加，特别是色氨酸到苯丙氨酸（W>F）的替换，这有助于促进IFNγ处理的和色氨酸缺失的肿瘤细胞中框架内蛋白质的合成。这种替换现象不仅在癌症样本中富集，而且有潜力产生能够触发抗肿瘤免疫反应的人类白细胞抗原（HLA）结合的癌症特异性表位（新表位）【3,4】。过继性T细胞疗法（ATC）是免疫疗法的一种，它通过提取患者的T细胞，经过体外改造使其能够识别并攻击肿瘤细胞，再将这些细胞回输至患者体内。近年来，通过基因工程表达人工免疫受体的T细胞（CAR-T细胞）在B细胞恶性肿瘤治疗上取得了革命性进展。然而，CAR-T细胞基于抗体，只能识别细胞表面分子，而在实体瘤中难以找到可安全靶向的特异性细胞表面分子。与此相对，T细胞受体（TCR）能识别来自细胞内任何位置的蛋白质衍生的肽段，大大增加了潜在治疗靶点的数量。靶向共有新抗原的TCR-T细胞疗法在实体瘤患者中显示出有希望的响应。然而，针对肿瘤相关抗原（如黑色素瘤中的MART1、gp100或MAGE-A3，转移性结直肠癌中的CEA）的TCR-T细胞疗法可能会引起严重的靶向毒性，从而限制了其应用【5,6】。由于99%的突变对个体患者和肿瘤是独特的，因此鉴定来自共同的、体细胞的、非同义突变的遗传编码新抗原仍然是一个重大挑战。此外，大多数共有的热点突变似乎不会产生常见HLA分子所呈现的新抗原。2025年1月3日，来自荷兰癌症研究所的Reuven Agami团队在Immunity在线发表题为Adoptive T cell therapy targeting an inducible and broadly shared product of aberrant mRNA translation的文章，聚焦于由色氨酸缺失诱导的W>F新表位，证明了其作为过继性T细胞疗法（ATC）的潜在靶点的治疗效用，提供了一种新的ATC策略，不仅能够增强对肿瘤的免疫反应，而且具有较高的肿瘤特异性，减少了对正常组织的损害，有望克服当前ATC的局限性。为了测试使用W>F替换新表位作为ACT靶点的可能性，本文研究人员首先着手鉴定了色氨酸缺失的癌细胞中普遍表达的W>F替换新表位。研究人员将工作重点放在表达HLA-A*24:02的细胞系上，其在9-mer结合肽的共有基序的第二和最后位置富集苯丙氨酸残基，且世界范围内（特别是亚洲人群）具有很高的代表性。用IFNγ单独处理或与色氨酸缺失联合处理17中细胞系，然后利用主要组织相容性复合体（MHC）I类免疫肽组学技术（一种基于质谱的方法）来鉴定细胞表面暴露的免疫表位，研究人员鉴定了13个共同共享的HLA-A*24:02 W>F新表位。对这些新表位宿主基因的转录表达进行评估后，发现其中9个在癌症中高度表达，以含跨膜BAX抑制基序6（TMBIM6—EHGDQDYIf）最为突出。TMBIM6，也称为BAX抑制蛋白1（BI1），是一种在内质网（ER）中高度保守的跨膜蛋白，其功能是抑制BAX诱导的凋亡，并与ER应激、钙失衡、自噬增强、活性氧积累和代谢失调有关。在所有检测到TMBIM6EHGDQDYIf的8个癌细胞系中，其都表现出相似的片段化模式和保留时间分数（与通常检测到的HLA-A*24:02 W>F新表位相同），因此，本文研究人员开始寻找靶向HLA-A*24:02/TMBIM6 W>F替换新表位（TMBIM6W>F）的高效特异性TCR，以用于ACT策略。本文研究人员通过实验成功鉴定出了一个能够特异性靶向W>F替换新表位的TCR（TCRTMBIM6W>F.1），其显示出对TMBIM6W>F的高度敏感性和特异性。同时，研究人员比较了TMBIM6W>F和野生型TMBIM6WT肽段对HLA-A*24:02的结合能力，并通过UV辐射实验确定了两者都能有效地稳定HLA-A*24:02单体，并增加肽-HLA半衰期。他们还评估了在IFNγ诱导的色氨酸缺失后，TCRTMBIM6W>F.1对内源性表达TMBIM6W>F肽段的癌细胞的靶向能力和特异性，结果显示，TCRTMBIM6W>F.1能被预处理过的癌细胞激活，并且这种激活依赖于IDO1和TMBIM6的表达。随后，研究人员探索了TCRTMBIM6W>F.1 T细胞特异性识别靶细胞的能力。实验结果显示，TCRTMBIM6W>F.1 T细胞在TMBIM6W>F肽段存在时显示出强烈的激活反应，这与MART1（作为对照）肽段被TCRMART1 T细胞识别时的激活水平相当。同样的，缺乏β2微球蛋白（β2M）的细胞不会被TCRTMBIM6W>F.1 T细胞识别，而当这些细胞重新表达β2M并过表达TMBIM6W>F（而非TMBIM6WT）时，它们能够被TCRTMBIM6W>F.1 T细胞特异性识别。在不同癌症细胞系中也发现了类似的结果，这些结果表明TCRTMBIM6W>F.1 T细胞能够特异性地识别表达TMBIM6W>F肽段的细胞，而不是表达野生型TMBIM6WT肽段的细胞，其能够介导对那些被诱导内源性表达共同新表位的癌细胞的识别和杀伤。值得一提的是，研究人员证实，TCRTMBIM6W>F.1 T细胞仅对经IFNγ处理的癌细胞具有高度特异性，而不会针对非恶性细胞。与此同时，研究人员对来自不同组织的16个癌症细胞系（这些细胞系都表达HLA-A24:02并且TMBIM6 mRNA表达水平较高）进行实验，证明TCRTMBIM6W>F.1 T细胞能够被色氨酸缺失的HLA-A*24:02阳性癌细胞广泛激活，前提是这些细胞能够处理并呈递TMBIM6W>F新表位。最后，研究人员评估了TCRTMBIM6W>F.1 T细胞在建议的临床设置中的相关性。由于肿瘤微环境和全身暴露的不同影响，IFNγ治疗实体癌类型的患者通常不适用。相反，肿瘤微环境中IFNγ的局部分泌可以通过抗肿瘤抗原靶向TCR（如TCRMART1）来实现。因此，研究人员测试了预先用TCRMART1 T细胞处理癌细胞是否能够在联合免疫疗法策略中为TCRTMBIM6W>F.1 T细胞杀伤做好准备。通过实验，研究人员首先确定了TCRMART1 T细胞对MART1阳性癌细胞的激活效果，但这种激活效果并不完全，导致对癌细胞的杀伤效果有限。然后，他们将TCRMART1 T细胞与癌细胞共培养，模拟了在肿瘤微环境中TCRMART1 T细胞对癌细胞的预处理，接着加入TCRTMBIM6W>F.1 T细胞，并评估了T细胞激活和介导的杀伤效果。结果显示，预处理过的癌细胞显著激活了TCRTMBIM6W>F.1 T细胞，并且这种激活依赖于IDO1的活性。此外，研究人员还通过体内实验验证了TCRMART1 T细胞输注能够诱导肿瘤中W>F新表位的形成，并且这些新表位的形成与TCRTMBIM6W>F.1 T细胞的激活和杀伤效果相关。这些结果表明，通过TCRMART1 T细胞预处理的癌细胞可以增强TCRTMBIM6W>F.1 T细胞的杀伤效果，为联合免疫疗法提供了新的策略。综上所述，本研究提供的证据表明，W>F新表位是过继性T细胞治疗的极具吸引力的靶点，其是治疗可诱导的、广泛表达的，且具有潜在的强免疫原性，并表现出高肿瘤特异性——激发T细胞反应性，比其WT对应物更强。这一发现为开发广谱抗癌免疫疗法提供了新的可能，有望克服肿瘤异质性和免疫逃逸的问题，为癌症患者提供更为有效的治疗选择。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.immuni.2024.12.004
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