癌癥患者如何響應(yīng)免疫療法？首個(gè)可預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型誕生！

免疫療法作為一種風(fēng)頭正盛的癌癥新療法，盡管響應(yīng)持久、能治療的癌癥類型廣泛，但真正能響應(yīng)它的患者群體是有限的。因此，科學(xué)家們一直在尋找能預(yù)測(cè)“哪些患者能夠響應(yīng)免疫檢查點(diǎn)抑制劑（如 PD-1/PD-L1 抗體）”的方法。

簡(jiǎn)單來說，免疫檢查點(diǎn)抑制劑是借助人體的免疫系統(tǒng)來識(shí)別和摧毀腫瘤細(xì)胞。這類新型抗癌療法的臨床效果與“新抗原激活的 T 細(xì)胞識(shí)別”（activated T-cell recognition of neoantigens）有關(guān)。

新抗原（neoantigens）是一類呈現(xiàn)在癌細(xì)胞表面上腫瘤特異性的突變肽。有兩個(gè)主要的因素決定了“新抗原”的適合性（fitness）：1）主要組織相容性復(fù)合體（MHC）呈遞新抗原的可能性，以及 2）隨后的 T 細(xì)胞識(shí)別。

在這項(xiàng)新研究中，科學(xué)家們借助用免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療的黑色素瘤患者和肺癌患者的數(shù)據(jù)，提出了一個(gè)基于“新抗原”的、能夠預(yù)測(cè)癌癥免疫療法療效的腫瘤適合性模型（fitness model for tumours）。

該數(shù)學(xué)模型能夠捕捉“腫瘤進(jìn)化”以及“腫瘤與免疫系統(tǒng)潛在相互作用”的各個(gè)方面，比先前的基因組生物標(biāo)志物更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)腫瘤如何響應(yīng)免疫療法。

研究結(jié)果顯示，這一模型成功預(yù)測(cè)了抗 CTLA- 4 療法治療黑色素瘤患者，以及抗 PD- 1 療法治療肺癌患者的存活率。更重要的是，經(jīng)過這一方法鑒定出的低 fitness（low-fitness）的新抗原有望用于開發(fā)新的免疫療法。

論文的共同通訊作者 Benjamin Greenbaum 博士說：“我們提出了一種跨學(xué)科的方法來研究免疫療法。這項(xiàng)研究在‘理解為什么一些腫瘤比其它腫瘤更難治療’，以及‘合理預(yù)測(cè)哪些新抗原能夠最有效地刺激免疫響應(yīng)’等方面邁出了一大步。”

值得一提的是，在上述成果發(fā)表的同一天，論文的共同通訊作者兼**作者、計(jì)算機(jī)科學(xué)家 Marta Luksza 博士在 Nature 雜志上還發(fā)表了另一篇相關(guān)論文。研究揭示了一個(gè)相似的模型如何被用于理解比其他患者存活更久的胰腺癌患者的免疫響應(yīng)。

總結(jié)來說，這兩項(xiàng)研究均表明，這種預(yù)測(cè)模型能夠用于鑒別“免疫系統(tǒng)在何時(shí)能夠有效識(shí)別腫瘤”，將對(duì)推動(dòng)癌癥免疫療法的更精準(zhǔn)的應(yīng)用起到重要作用。

參考資料：

A neoantigen fitness model predicts tumour response to checkpoint blockade immunotherapy

Scientists create first mathematical model that predicts immunotherapy success