路德维希癌症研究所的研究人员开发了一种先进的工具,可能为高度个性化的癌症疫苗铺平道路。这个创新系统名为 NeoDisc,将分子和基因分析与人工智能(AI)相结合,以确定癌症免疫治疗的最佳靶点。
这一突破在最近发表于《自然·生物技术》的一项研究中得到了详细介绍,该研究由路德维希癌症研究所洛桑分所的弗洛里安·胡贝尔和米夏尔·巴萨尼-斯特恩伯格领导。
NeoDisc 旨在分析患者肿瘤的独特特征以及免疫系统对其的反应。这些信息被用于创建个性化疫苗,训练免疫系统更好地识别和攻击癌细胞。
该系统代表了癌症治疗的新方法,因为它整合了多种形式的数据,以产生更具针对性和精确性的治疗选择。
巴萨尼-斯特恩伯格解释说:“NeoDisc 深入洞察了肿瘤如何与免疫系统相互作用,特别是它们如何避免被作为身体免疫防御一部分的 T 细胞攻击。”
这种详细的知识对于开发个性化的癌症免疫疗法至关重要,而这些疗法已经在洛桑中心的临床试验中进行测试。
癌细胞通常带有突变,这使它们与健康细胞不同,理论上这应该使免疫系统更容易识别和摧毁它们。
这些突变产生异常蛋白质,或“新抗原”,这些新抗原被癌细胞切成小块并展示在其表面,吸引 T 细胞攻击。
然而,并非所有新抗原在引发强烈免疫反应方面都同样有效。这些新抗原的变化是患者对免疫疗法反应不同的原因之一。
个性化免疫疗法旨在为每位患者确定最有希望的新抗原,这并非易事。这个过程涉及对基因突变的大规模分析,这些突变如何呈现给 T 细胞,以及它们是否被 T 细胞受体识别。
NeoDisc 是将所有这些分析整合到一个系统中的第一个工具,使创建个性化疫苗的过程更加高效。
除了识别新抗原,NeoDisc 还可以检测来自癌细胞表达不应表达的蛋白质(如来自非编码 DNA 或通常仅在早期发育期间产生的蛋白质)产生的其他抗原。
通过使用机器学习,NeoDisc 可以对这些抗原进行排序,并选择最有可能引发强烈免疫反应的抗原,然后将其纳入个性化疫苗。
NeoDisc 的另一个重要特征是能够检测向 T 细胞呈递这些抗原的机制中的缺陷。肿瘤有时通过阻止这一过程来逃避免疫系统,使 T 细胞更难识别和攻击它们。
NeoDisc 可以提醒医生注意这些问题,使他们能够完善治疗计划或选择更有可能从某些疗法中受益的患者。
NeoDisc 的突出之处在于它能够超越目前用于选择癌症疫苗和细胞疗法抗原的其他工具。
研究人员证明,NeoDisc 的预测更准确,增加了所选抗原引发强烈免疫反应的机会。
为了进一步改进 NeoDisc,团队计划通过向其输入更多来自各种类型肿瘤的数据来继续完善该工具。
他们还将整合更先进的机器学习算法,旨在提高其预测免疫治疗最佳靶点的能力。
这种新工具可能会改变个性化癌症治疗的游戏规则,提供一种更精确的设计疗法的方式,以利用免疫系统的力量。
通过根据每位患者肿瘤的特定特征定制疫苗,NeoDisc 有可能显著改善癌症患者的治疗效果。
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研究结果可在《自然·生物技术》中找到。
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