摘要:本综述讨论了作为抗原用于疫苗开发中的肽表位,这些疫苗处于临床试验阶段以及未来的疫苗候选。它涵盖了用于潜在的传染病免疫疗法的肽,包括SARS-CoV-2、流感、乙型和丙型肝炎、HIV、疟疾等。此外,还总结了针对过表达蛋白的癌症疫苗肽,包括人表皮生长因子受体2(HER-2)、黏蛋白1(MUC1)、叶酸受体等。还讨论了用于针对由感染性病原体引起的癌症的肽,例如由人乳头瘤病毒(HPV)引起的宫颈癌。本综述还提供了用于刺激非特异性免疫反应的模型肽表位的概述,以及自佐剂肽和其它佐剂对肽配方的影响。正如本综述所强调的,几种肽免疫疗法作为疫苗处于高级临床试验阶段,并且由于使用肽表位可以实现的特异性响应,未来疗法具有巨大潜力。
1.引言
鉴于现有和新出现的病毒性疾病,疫苗的开发引起了极大的兴趣。目前公认的疫苗接种始于200多年前,并得到了广泛实施,但使用牛痘治疗天花的种痘术在中国和非洲的使用则早了几个世纪。许多疫苗基于灭活病原体;然而,人们对基于现代生物技术的方法产生了浓厚兴趣,例如,应用DNA/RNA技术、使用重组蛋白和病毒样纳米粒子的形成。这些最近导致了COVID-19疫苗的开发,这些疫苗以惊人的速度投入实践,为人类带来了巨大的好处,挽救了数十万人的生命。生物技术可以通过生物分子设计和工程提供更有针对性的免疫反应,此外,这些技术还可以用来快速重新设计疫苗,以应对新出现的变种和突变。这些特点在由冠状病毒、流感病毒等引起的许多疾病中都有体现。
亚单位疫苗因其能够使用蛋白质片段或肽的抗原精确调节免疫反应,以及这些生物分子相对容易生产而受到相当大的关注。此外,肽作为佐剂也具有潜在活性。短肽可以使用自动化合成方法大规模生产,而较长的肽和蛋白质则可以方便地通过重组方法生产。某些类型的肽,包括表面活性剂样肽、脂肽(肽两亲物)和淀粉样形成肽,可以在水溶液中自组装形成纳米结构(纳米纤维、胶束等)。这对免疫原性有益,因为生物活性肽单元的高密度呈现,可能导致改善的抗原或佐剂效力。肽可以形成自组装肽纳米粒子(SAPNs),蛋白质亚单位可以组装成病毒样颗粒(VLPs)。关于使用这些结构进行疫苗开发的综述文章已有发表。后者,因为它涉及蛋白质超结构(最近在其他地方进行了综述),不在本综述的重点范围内。迄今为止,很少有基于肽的疫苗在临床上使用,尽管有几个系统处于临床试验的高级阶段或目前正在积极开发中(见表1中的例子)。本文综述了这些研究的例子。图1显示了表1中相同条件的肽疫苗开发数量的大致分布。这说明大多数肽疫苗正在开发用于癌症,相当一部分用于HIV,以及较小数量用于传染病,除了COVID-19,由于最近全球大流行的影响,最近启动了许多试验。其他传染病试验数量相对较少,可能反映了包括现有非肽疫苗(例如,基于灭活病毒的疫苗)在内的多种因素的普遍性,以及制药和学术研究人员对影响富裕社会的条件的关注。
基于肽的免疫疗法作为癌症治疗也非常有趣。癌症免疫疗法包括基于T细胞转移的治疗,包括CAR(嵌合抗原受体)T细胞疗法、单克隆抗体、免疫系统调节剂如干扰素和白细胞介素、免疫检查点抑制剂,以及潜在的肽亚单位疫苗。这些方法中的许多都可以从肽中受益;例如,基于TLR(Toll样受体)激动剂肽的分子在癌症免疫疗法中引起了关注。在这里,我们回顾了用于癌症免疫疗法的肽表位疫苗,以及用于一系列传染病的肽疫苗。
免疫系统包括先天和适应性系统。前者使用包括中性粒细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞和树突状细胞在内的细胞。适应性免疫系统依赖于先天免疫系统中的抗原呈递细胞(APCs)的激活。抗原呈递涉及抗原与主要组织相容性复合体(MHC)的结合,然后将其运输到细胞表面,在那里它可以被T细胞受体(TCR)识别。这在图2中有所说明。两种类型的MHC与细胞质内源性肽(MHC类I)或在内吞后与内源体或溶酶体中的肽或蛋白(MHC类II分子)相互作用。MHC-I/肽复合物激活未成熟(未成熟)的CD8+ T细胞产生细胞毒性T细胞(Tc或杀伤T细胞,也称为细胞毒性T淋巴细胞(CTLs),一种白细胞),如图2所示(CD=分化簇,作为配体或受体的细胞表面糖蛋白)。人类白细胞抗原(HLAs)在蛋白酶体处理抗原蛋白后,在MHC-I上呈递肽,然后被CTL细胞破坏。相比之下,在MHC类II中,抗原被呈递给CD4+ T细胞。增殖的辅助T(Th)细胞(一种不同的白细胞)产生效应T细胞,分化为Th1和Th2细胞亚型。Th1辅助细胞主要通过CTL和巨噬细胞产生更强的细胞介导反应,CD8+ T细胞作为效应细胞(图1)。Th2细胞通过CD4+效应T细胞引发体液免疫反应,这些细胞通过一系列细胞因子激活B细胞(由骨髓中的干细胞产生)和巨噬细胞。CD4+ T细胞还通过Th1向CTL发送信号。反过来,B细胞产生(通过细胞因子刺激)抗体作为体液免疫反应的一部分(图2)。B细胞和巨噬细胞,除了APCs如树突状细胞(DCs),在高水平上呈递MHC-II,因此MHC-II分子比MHC-I的分子以更具细胞特异性的方式表达。类I和类II MHC的抗原肽结合已有综述。MHC配体数据库包括肽已组装。
图2. 适应性免疫系统中的抗原呈递与T细胞的相互作用。细胞类型和过程在文本中讨论。为简单起见,细胞产生的细胞因子未显示。缩写:APC,抗原呈递细胞;DC,树突细胞;MHC,主要组织相容性复合体;TCR,T细胞受体;CTL,细胞毒性T细胞。
先天免疫反应(图3)通过模式识别受体(PRRs)识别病原体相关分子模式(PAMPs)。PRRs的类型包括Toll样受体(TLRs)、C型凝集素激动剂(CLRs)、RIG-I(视黄酸诱导基因I)、NOD样受体(NLRs)、刺激干扰素(IFN)基因(STINGs)(图3)等。激活的适应性免疫系统利用识别抗原的B细胞、T细胞、树突状细胞和抗体。如上所述,适应性免疫系统产生T辅助细胞,这些细胞释放细胞因子以帮助其他免疫细胞。T辅助细胞分化为Th1细胞或Th2细胞。细胞介导的反应依赖于前者,而体液反应涉及Th2细胞(图2)。这指的是在细胞外液中产生抗体或抗菌肽(也称为抗体介导的免疫)。
疫苗的活性可以通过使用佐剂来提高,佐剂是一种添加剂,可以刺激更强的免疫反应。这些传统上基于无机材料,尤其是氢氧化铝,但最近,有机系统,特别是乳液和脂质体配方,已经被开发出来。脂肽,特别是含有PamCS(棕榈酰-半胱氨酸-丝氨酸)基序的脂肽,可以显示出自我佐剂的特性,如其他地方所讨论的。正如Abudula等人指出的,自组装肽可能具有佐剂活性,这种活性来自于通过形成抗原库、通过将疫苗导向APCs,或通过改善免疫细胞的启动。有机疫苗佐剂已经在许多评论中讨论过,并且有一篇专门关注基于亚单位的肽疫苗佐剂的综述。
这篇综述专注于疫苗应用中免疫原性肽的开发。这补充了我最近关于疫苗开发中脂肽的综述,并且当前的概述不包括之前涵盖的材料,即作为免疫原或佐剂的脂肽的讨论。它也不涉及潜在的用于神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)的肽疫苗,这已经在最近的综述中讨论过。这篇综述专注于基于未偶联肽的亚单位疫苗。由于这是一个庞大且快速发展的领域,目标是捕捉一些关键的发现和概念,遗憾的是不可能涵盖所有关于这个主题的激动人心的工作。
这篇综述的组织如下。首先在第2节中,讨论了基于模型肽的抗原(和佐剂),特别是那些基于自组装肽的抗原。然后第3节涵盖了针对一系列病毒和其他传染病的疫苗肽,包括SARS-CoV-2基于肽的疫苗这一高度热门的主题。接着是第4节关于癌症免疫治疗肽。第5节提供结论性评论。表2列出了本综述中讨论的关键肽序列。
2.模型自组装肽抗原和佐剂
卵清蛋白(OVA)的序列被用作模型抗原。这些可以刺激CD8+ T细胞反应,例如,在一项研究中,将内质网插入序列信号肽(RYMILGLLALAAVCSAM)与来自鸡卵清蛋白(SIINFEKL,氨基酸aa 257−264)或由小鼠肥大细胞瘤P815表达的天然肿瘤抗原(P1A aa 35−43,LPYLGWLVF)的表位相结合。用融合肽RYMILGLLALAAVCSAMSIINFEKL免疫,显著延长了用鸡卵清蛋白互补DNA转染的胸腺瘤(癌性胸腺)挑战的小鼠的生存。卵清蛋白序列,特别是SIINFEKL,已被广泛用作模型免疫原,如下例所述。
一种形成β–sheet纤维的肽Q11(QQKFQFQFEQQ),被用作展示生物学活性基序的平台,包括RGD三肽和模型抗原。Q11肽本身或与完全弗氏佐剂(CFA,含有灭活分枝杆菌的乳液)是非免疫原性的。然而,将来自卵清蛋白(OVA,鸡卵清蛋白序列323−339,ISQAVHAAHAEINEAGR,图3a)的序列连接起来,被证明可以在不需要额外佐剂的情况下(即它是自佐剂的)在小鼠中产生抗体(免疫球蛋白滴度,图3b−d)。这个卵清蛋白结构域包含T和B细胞表位,并通过短的SGSG亲水间隔子(图3a)与Q11连接。OVA刺激CD40驱动的T和B细胞反应。免疫反应被认为依赖于自组装,因为像亲本Q11肽一样,Q11−OVA形成β–sheet纤维,并且不形成纤维的三个F → P替换的变异肽(图3a),也不产生抗体。事实上,自组装和构象是在PBS缓冲液中研究的,而不是在体内条件下,并且尚未确定这些缀合物是否在这些条件下形成β–sheet纤维。发现抗体反应是T细胞依赖性的,并且对于只包含B或T细胞表位的Q11与OVA片段的缀合物,没有观察到明显的抗体刺激(序列如图4a所示)。
随后,这种缀合物的低细胞毒性和炎症特性与常规佐剂氢氧化铝进行了更详细的比较,结果表明低细胞毒性(组织肿胀和细胞和细胞因子反应的分析)。用带有表位的纳米纤维免疫,导致T细胞分化为滤泡辅助T(Tfh)细胞,B细胞分化为生发中心细胞,以抗原特异性方式,并产生在流感血凝抑制试验中具有中和作用的IgG,并与原生蛋白抗原发生交叉反应。观察到在肽纳米纤维存在下树突状细胞的CD80和CD86激活标记(激活标记)的表达增加。
另一种纤维化肽KFE8(FKFEFKFE)在与OVA的缀合物中的佐剂活性也得到了证明,因为KFE8−OVA杂交体产生免疫反应(IgG滴度),而亲本KFE8肽则不产生。作者指出,两种非常不同的肽−OVA结构的类似免疫原性表明对纤维化肽序列的不敏感性。该小组后来表明,Q11与OVA序列OVA257−264,SIINFEKL的缀合物,刺激CD8+ T细胞的反应,这对于有效的佐剂活性是可取的(请注意,其他人已经建议这样的短序列不刺激CD8+ T细胞反应)。作者强调了该系统作为非炎症系统的优势,可以室温下储存,消除了冷链储存的需要。KFE8肽也已与西尼罗河病毒(WNV)EIII受体结合域从包膜蛋白混合使用。将KFE8肽佐剂水凝胶与EIII蛋白的乳化混合物显示出产生强大的抗体反应,并在小鼠模型中对致命感染提供了显著的保护。
相同的OVA肽段,SIINFEKL,在早期作为模型抗原开发,用于研究肽免疫原与TLR激动剂结合的效果。该肽段以含有TLR7激动剂伊马克莫德的软膏形式经皮传递。使用经皮传递方法来启动CTLs和观察到的完整免疫反应(在所采用的小鼠模型中)是这项工作有趣的方面。来自腺病毒Ad5 E1a蛋白(aa 234−243)的肽段SGPSNTPPEI(SGP)也能产生CTL反应,需要肽段和伊马克莫德来启动T细胞反应。这个表位之前已经显示在含有IFA(不完全弗氏佐剂)和激活性单克隆抗体以促进CD40激活的疫苗中启动CTL细胞。后者对于使用肿瘤特异性肽疫苗在荷瘤小鼠中诱导治疗性CTL免疫是必不可少的。
肽段SIINFEKL作为OVA抗原的使用足够广泛,以至于通过TCRs对这一序列有反应的细胞(B3Z杂交瘤)是可用的。然而,已经显示血清蛋白酶可以由于蛋白水解破坏SIINFEKL由MHC I类分子的呈递。另一方面,在血清中存在β2-微球蛋白的情况下可以增强完整OVA序列的呈递。这可以使用适当的蛋白酶抑制剂(在这种情况下是氨基肽酶抑制剂而不是内肽酶抑制剂)阻断,作者还指出,像SIINFEKL这样的最小序列可能需要修改或扩展以防止血清失活。已经注意到其他短肽抗原被外周DCs降解。
SIINFEKL基序已经被纳入合成疫苗中,这些疫苗由该序列连接到TLR9 DNA配体CpG或TLR2配体Pam3CysSK4组成。在DCs中观察到两种类型的TLR偶联肽的快速、增强摄取,尽管摄取机制不同。Pam3CSK4和相关的脂肽在最近关于脂肽疫苗开发的综述中进行了讨论。
表2中的β-折叠形成肽段和其他许多例子含有芳香族残基,这些残基可以通过π-堆叠相互作用促进纤维形成。实际上,表2中的例子表明芳香族残基的普遍性高于通常在蛋白质中发现的(F、W和Y加起来<10%13)。然而,表2中的许多表位不形成β-折叠结构,芳香族残基可能在与特定受体的相互作用中发挥重要作用。已经研究了作为潜在能够刺激免疫反应的模型肽组装的螺旋-螺旋构建。在一个例子中,使用小鼠纤维蛋白原γ-链的螺旋-螺旋域中的序列作为模板,创建了一个相关的螺旋-螺旋形成肽段和一个带有中央PEG链的这种肽段的三嵌段。155 亲本肽段具有无序构象;然而,衍生物和肽-PEG-肽三嵌段具有基于CD光谱的类似高螺旋含量的二级结构。使用分析性超速离心机探测存在的聚集体分布,揭示了肽段存在二聚体和四聚体或五聚体,而三嵌段主要为二聚体,以及高达50-聚体的更大多聚体群体。只有三嵌段在小鼠血清中产生了抗体;然而,没有证据表明脾细胞或淋巴结细胞产生了T细胞。与同一组开发的显示T细胞反应的有效β-折叠纤维缀合物相比,基于这些结果,没有进一步研究螺旋-螺旋系统。
在另一个基于螺旋-螺旋的疫苗平台的例子中,模型抗原包括SIINFEKL、PADRE表位(第3.3节,aKXVAAWTLKAa)、或表皮生长因子受体类III变异体B细胞表位LEEKKGNYVVTDH被连接在模型29-残基螺旋-螺旋形成肽段的N-末端。这些肽段聚集成纤维,被APCs内化,并在小鼠中产生了强大的抗体和CD4+和CD8+ T细胞反应,无需补充佐剂。
3.针对传染病的疫苗肽
3.1.流感
在过去的一个世纪中,人类流感大流行造成了5000万至1亿人死亡。由于流感病毒的序列多样性巨大和高突变率,开发有效的流感疫苗具有挑战性。一个目标是流感血凝素(HA),这是一类使病毒能够进入宿主细胞的糖蛋白。这些糖蛋白在其序列和糖基化模式上表现出显著的变化,这是逃避宿主免疫反应的重要策略。尽管如此,已经有可能分离出针对这些病毒的广泛中和抗体,并且已经研究了这些抗体的结构。成千上万的流感A型毒株分为两个主要组,并可以根据它们对多克隆抗血清的反应进一步分类为17个HA亚型。HAs是从禽流感病毒中巨大的HA亚型库中洗牌到循环的人类病毒中,以逃避人群中的免疫。为了尝试规避序列多样性,疫苗设计已经集中在高度保守的域上,特别是那些被广泛中和抗体靶向的病毒包膜糖蛋白。由于血凝素HA2的“茎”区域高度保守,它是一个极好的目标。基于茎部,“迷你HA”(分子量40−242 kDa)被开发出来,最佳候选者展示了与全长HA相似的结构和广泛中和抗体结合特性,并在暴露于流感病毒后保护小鼠,并在亚致死挑战后减少猴子的发烧。已经研究了与HA茎结合的抗体的结构特征,这导致了一些保守残基的识别。
包含HA2片段的合成肽能够引发抗体滴度。王等人表明,含有基于HA2的合成肽的小鼠疫苗可以保护小鼠免受H1N1、H3N2和H5N1亚型流感病毒的侵害,这些病毒在结构上存在差异。基于早期对H3亚型病毒的工作,他们使用了HA2的长α-螺旋(LAH)序列,残基76、130。合成了一种结合疫苗,包括LAH序列和一个C末端间隔域的八个氨基酸(所谓的Flag标签),后面是一个半胱氨酸残基,以便与载体蛋白钥孔牡蛎血蓝蛋白(KLH)耦合。结合物可能与HA2蛋白的单个α-螺旋部分的残基结合。Hodge的研究小组生产了一种免疫原,根据序列产生对第1组或第2组HA的抗体。该组使用从头设计原则设计了一个双链α-螺旋螺旋-螺旋模板,其中包含来自流感A型HA糖蛋白茎部区域的保守α-螺旋表位。如图5所示的构建体,还包含一个通过间隔与半胱氨酸连接的螺旋-螺旋区域的KLH载体,通过模式化的疏水I和L残基稳定,符合螺旋-螺旋设计原则(包括两个精氨酸残基以提高溶解度)。图5也显示了实际的肽序列。免疫原5P显示出对第1组和第2组HA蛋白最强的交叉反应性。
Multimeric-001是一种基于流感病毒血凝素(HA)、核蛋白(NP)和基质蛋白1(M1)的B细胞和T细胞(CTL和Th)表位的肽疫苗,已进入III期临床试验。这些序列在表3中显示。这种重组肽可以通过标准的发酵程序生产,并且可以方便地用于人类。Multimeric-001可以用作完整的疫苗或作为H5N1流感疫苗的初免。正如预期的那样,由于它已进入III期试验,Multimeric-001作为单独的疫苗或作为大流行初免对多种菌株都有效,并且具有良好的安全概况。
一种基于RNA细菌噬菌体AP205的VLPs开发的能够保护小鼠的流感病毒候选疫苗。这种支架被证明可以为多种肽表位提供多功能载体。来自血管紧张素II、CXCR4受体、沙门氏菌伤寒杆菌外膜蛋白、促性腺激素释放激素(GnRH)或流感A型M2蛋白的肽段被连接到AP205衣壳蛋白的任一端,其中一些能够产生肽特异性抗体。特别是,含有与流感相关的肽段的VLPs产生了保护性免疫反应,产生了IgG并延长了小鼠的存活时间。一种基于扩展螺旋-螺旋肽的禽流感疫苗,该肽段聚集成多面体病毒样颗粒,在鸡中进行了测试。这些分别是97个氨基酸残基设计的五聚体-三聚体螺旋-螺旋或四聚体螺旋-螺旋的二十面体或八面体。带有佐剂(完全或不完全弗氏佐剂)的四聚体结构对一种流感亚型H5N2提供了保护。
使用计算机方法(ClustalW序列分析和免疫原性预测)来识别流感A型和B型的T细胞表位。然后合成了六个鉴定出的T细胞表位,并对四个领先的候选物作为潜在的流感疫苗混合物进行了检查。检查了诱导HLA特异性Th1样免疫反应的情况。通过免疫接种显著提高了转基因小鼠对流感致命挑战的存活率。这种疫苗(Flu-v)已进入II期临床试验。
另一种候选疫苗VaccFlu将保守的B细胞和T细胞表位结合起来。混合物中使用的肽段是使用基于对HLA限制性表位反应的专有平台开发的。用肽混合物免疫的野生型和转基因HLA-A*02:01小鼠显示出细胞和体液免疫反应,疫苗可以在感染后提供对严重疾病症状的保护。
3.2.丙型肝炎和乙型肝炎
丙型肝炎病毒(HCV)感染可能导致肝硬化或肝细胞癌等肝脏疾病。CD4+和CD8+ T细胞都参与对感染的反应,并且突出了体液免疫系统的作用。目前没有针对这种情况的疫苗,尽管正在进行候选疫苗的试验。
开发有效的hCV疫苗受到病毒变异性的阻碍,这种变异性源于有助于规避免疫系统的突变,特别是T细胞靶向的表位内的序列变化。HCV的特性已与其他已有疫苗的肝炎病毒进行了比较。广泛中和抗体(bnAbs)甚至可以消除已有的感染,并且已经发现了B细胞反应的决定因素。已经讨论了中和抗体靶向HCV包膜糖蛋白表位的情况。
已经开发了一种新型肽疫苗IC41,它包含五个含有HCV T细胞表位的合成肽和佐剂聚(L-精氨酸)。通过检查T细胞表位特异性[3H]胸腺嘧啶增殖和IFN-γ并使用HLA四聚体结合测定,评估了免疫原性,这些研究证实IC41耐受性良好,并在所有剂量组中诱导Th1和CTL反应。然而,在进一步检查中发现,T细胞反应太小,无法在大多数患者中产生显著差异的HCV RNA,因此需要进一步优化。作者还指出,肽疫苗的实用性可能受到限制,因为只包含了少数可能的表位,并且反复用少量肽段刺激可能会缩小CTL反应。后来,研究表明可以使用改进的剂量方案或皮内注射来提高IC41的免疫原性。局部应用TLR7激动剂伊马克莫德并未增强免疫原性。在II期临床试验中,接受IC41(局部应用伊马克莫德)治疗的患者病毒载量略有下降,但这并不是临床上有意义的;然而,HCV病毒载量减少和T细胞免疫反应并未发现相关。因此,这些研究被提出作为进一步研究的基础,例如,与抗病毒药物的联合疗法。
针对HCV的大多数抗体反应针对E2糖蛋白表位。许多抗体识别重叠的表位,并且已经获得了这些序列。使用基于结构的设计原则开发免疫原,以刺激对HCV E2包膜糖蛋白(残基412−423,QLINTNGSWHIN)表位I的抗体反应。这导致了具有保守线性表位的构建体,特别是基于环状防御素蛋白(图6)的肽段和在E2表面具有两个该表位副本的免疫原。用这些肽段免疫小鼠,引发了对表位I的抗体反应,获得的小鼠血清能够中和HCV。注意到环状设计比原始肽段产生增强的表位特异性反应和中和。
表位模仿是一种概念,其中不连续暴露的表位片段显示在支架上,如图7所示。这种方法在设计固定在HCV包膜E2蛋白上的片段时被遵循。使用硫醇基团将线性和环状表位模仿物共价链接到马来酰亚胺激活的板表面上。这些构建体结合了基于HCV E2糖蛋白表位II的肽段抗原序列,即前体肽CGWVAGLFYYHKF。发现与线性表位模仿物相比,环状肽对针对HCV E2表位II的单克隆抗体显示出特异性。这种体外系统被用于使用肽功能化的ELISA板进行抗体识别的诊断测试,这可以用于进一步增强疫苗开发中表位设计。
探索了其他创建HCV疫苗的方法。Filskov等人使用跨越HCV非结构蛋白3(NS3)序列的肽段混合物来呈现T细胞表位。在使用覆盖NS3序列的62个20个氨基酸残基肽表位的小组中,观察到免疫小鼠的CD4+和CD8+ T细胞反应扩大。在另一个例子中,研究了基于肽段的亚单位疫苗,特别是比较基于HCV核心的Th或CTL表位的疫苗、CTL和Th肽段混合物或结合的Th−CTL肽段对CTL生成的影响。研究的肽段是HCV核心CTL表位(C7A10;LMGYIPLVGA,aa 133−142),Th表位(CP4;EGRAWAQPGYPWPLYGNEGL aa 72−91)和结合的Th-CTL肽段(CP4−C7A10,EGRAWAQPGYPWPLYGNEGLLMGYIPLVGA)。与C7A10、C7A10/CP4混合物或CP4-C7A10免疫的小鼠,而不是仅与Th肽段免疫的小鼠,产生了针对HCV核心CTL表位特异性的效应细胞。
乙型肝炎病毒(HBV)导致慢性乙型肝炎,这是导致肝病的原因。现在通常可获得含有基因工程乙型肝炎表面抗原(HBsAg)的疫苗。另一种最近引入的疫苗Heplisav,也针对HBsAg,但还结合了TLR9激动剂佐剂。有关HBV疫苗的综述可参见。
最近研究了候选HBV肽疫苗。B细胞表位HBsAg (113−135) 已展示在基于蝙蝠HBV核心抗原的新型嵌合VLP载体上。该载体还通过结合一个CD8+ T细胞表位和两个CD4+ T细胞表位进行了优化。由此产生的构建体刺激了针对HBsAg (113−135)的特异性抗体反应,并增加了T细胞刺激。此外,还注意到在HBV转基因小鼠中持久抑制HBsAg和HBV DNA。使用包含草花粉抗原肽段和HBV包膜蛋白域的重组疫苗进行免疫疗法,也可以产生保护性抗体反应,预防乙型肝炎感染(见3.6节)。使用计算机方法预测了结合HLA类II等位基因的HBV 15-mer肽T细胞表位。Sette等人测量了急性肝炎患者的外周血淋巴细胞水平,以探测约100种不同的HBV衍生潜在表位的抗原性,所有这些表位都带有HLA-A*02:01结合基序,发现在定义的亲和力阈值以上引发免疫反应。
3.3.人类免疫缺陷病毒(HIV)
人类免疫缺陷病毒(HIV)导致获得性免疫缺陷综合症(AIDS),这是一种潜在致命的人类疾病。现在有治疗方法,主要基于小分子抗逆转录病毒化合物,几乎可以完全改善病情。例如,一种36个氨基酸残基的肽段,恩夫韦肽(商品名Fuzeon),它抑制gp41 HIV病毒包膜蛋白与细胞膜的融合,阻止病毒进入细胞,作为临床治疗可用。
尽管在小分子抗病毒治疗方面取得了进展,但由于尚未有疫苗投入使用,因此对预防性疫苗的研究兴趣仍然很大。HIV-1病毒刺突膜糖蛋白gp120的V3(HIV包膜的第3个可变区域)环是中和抗体的靶标,因此被认为是基于肽的疫苗设计的有希望的候选物。这种糖蛋白对病毒感染至关重要,因为它使HIV能够进入宿主细胞。它被用于开发VaxGen的AIDSVAX gp120 B/E,以及后来的RV144,后者结合了AIDSVAX和ALVAC-HIV(vCP1521,来自Sanofi-Pasteur),一种重组金丝雀痘原免疫原。AIDSVAX在III期试验中在美国没有成功,而RV144在泰国进行了进一步试验,但由于效力有限,尚未获得批准。
作为V3-糖基特异性bnAbs表位的最小肽序列已进行检查。基于HIV-1糖肽免疫原,开发了一种疫苗,它包含一个合成的三组分混合物,包含一个33-mer V3糖肽表位,该表位在N332位点有一个高甘露糖糖基(图8),一个通用的T辅助表位P30,一个来自破伤风类毒素的21个氨基酸残基的肽段,以及脂肽Pam3CSK4。这种自我佐剂系统被证明可以诱导糖基依赖的抗体反应。后来,这项工作扩展到合成其他类似缀合物,这些缀合物在N332以及N301和N295位点糖基化,研究糖基反应性bnAb结合位点。通过表面等离子共振和ELISA测量研究了结合。同一组后来将之前在混合物中研究的三个组分共价连接,产生了图9所示的缀合物,以及一个多价版本,在该版本中展示了三个N332糖基化V3表位的副本。多价展示显著增加了V3糖肽的免疫原性,抗血清对HIV糖蛋白的结合比单价糖肽更强。
图8. 带有高甘露糖型糖链的33个氨基酸残基V3糖肽表位(绿色和蓝色分别为甘露糖和N-乙酰葡萄糖胺单元),在N332位点。通过两个半胱氨酸的二硫键形成进行环化。肽在N端生物素化,以便于进行位点特异性固定化分析。序列对应于一个截短的V3序列,包含残基293−304和321−339,尖端残基304−320被Pro-Gly二肽插入物(黑色)替换,这诱导了反向转角构象。
另一个被靶向的HIV包膜糖蛋白是gp41。HIV-1融合肽,由Env gp41三聚体亚基的15−20疏水N端残基组成,是人bnAbs的靶标。该肽段包括gp41512−527序列AVGIGAVFLGFLGAAG,其中一些区域(通过分子动力学模拟)被发现是溶剂暴露的。HIV包膜蛋白如gp120和gp41(以及流感病毒膜的血凝素)经历构象变化,使病毒和宿主细胞膜融合。一个较短的融合肽FP8具有最常见的序列AVGIGAVF(残基512−519)。用这种肽免疫,然后用完整的Env三聚体增强,可以在标准疫苗动物模型中诱导治疗性相关的跨族bnAbs。通过用FP8(见3.1节)与钥孔牡蛎血蓝蛋白(KLH)连接进行初免,然后用预融合稳定的Env三聚体增强,可以在小鼠中产生中和反应。创建了一个SAPN螺旋-螺旋构建体,该构建体在五聚体单元的N端结合了gp41(HXB2株662−682)膜近端外部区域(MPER)序列,已被用于开发潜在的无佐剂HIV-1疫苗。MPER表位(LDKWASLWNWFNITNWLWYIR)被添加,以保持4E10 gp41抗体表位的天然α-螺旋展示。该肽还结合了一个三聚体螺旋-螺旋序列和来自伯氏疟原虫的序列(见3.4节)。在用MPER-SAPNs免疫大鼠后,评估了对HIV-1的活性。结果表明,通过在SAPN上重复展示MPER抗原,产生了MPER特异性抗体,尽管在任何血清中均未观察到对HIV-1的可检测中和活性。MPER位于gp41外部部分的C末端,并且在天然Env刺突中只有部分可及。然而,在膜融合期间,即在天然Env刺突与CD4和共受体结合后诱导的构象转变期间,灵活区域对bnAbs是可及的。核心gp41 MPER表位ELLELDKW通过噬菌体展示被鉴定,后来筛选导致了变体ELLELDKM,它显示出更好的抗体结合特性。这种肽与gp41 3S表位结合,以减少CD4+耗竭,可能被用作提供一种双功能疫苗,以减少感染并保护,同时保留CD4+ T细胞。
开发了一种(小鼠模型)HIV疫苗,该疫苗包含连接的肽段,代表gp160的免疫优势CTL表位P18,共线位于三个簇肽的C末端。前者被小鼠和人类的多种MHC类型的Th细胞识别。这种双功能肽展示了仅使用P18或簇肽混合物时未观察到的CD8+ CTL和CD4+ Th活性。基于HIV-1 IIIB gp160并用ISCOMS(免疫刺激复合物)配制的HIV疫苗可以产生CTL,这些CTL可以杀死转染了gp160 IIIB基因的成纤维细胞,以响应整个包膜蛋白或免疫优势CTL表位(RIQRGPGRAFVTLGK)的gp160。
来自HIV糖蛋白(SLYNTVATL)或DNA聚合酶Pol蛋白(ILKEPVHGV)或两者的CTL表位已与Th序列相连,特别是泛型的PADRE T辅助细胞基序AKXVAAWTLKAAA(X = 环己基丙氨酸)(另见第2节),与CpG寡脱氧核苷酸作为佐剂(TLR9激动剂)融合。在人类HLA-A*02的小鼠模型中,与相同分子的非共价连接混合物相比,连接的DNA−肽缀合物的免疫原性得到了增强,通过肽介导的细胞毒性和IFN-γ释放进行评估,并且提供了对病毒感染的保护。HIV-1 SLYNTVATL肽也与离子互补肽EAK16-II(AEAEAKAKAEAEAKAK)相连,该肽自组装成β-折叠纤维,可能增强免疫原性。在与TLR7/8激动剂resiquimod或伊马克莫德混合的肽中研究了缀合肽,与单独未连接的肽或与TLR激动剂混合的未连接肽相比,来自HIV阳性患者的DCs暴露于纳米纤维配方后,刺激了显著更大的CTL反应。
腺病毒血清型26(Ad26)载体已被用于开发包含表达镶嵌HIV包膜(Env)和Gag-Pol免疫原的HIV疫苗[Gag = 群抗原]。在早期使用恒河猴的试验后,这种疫苗已进入IIb期临床试验。这种腺病毒疫苗建立在早期的MRKAd5 HIV-1疫苗(默克公司)的基础上。
提出了一种依赖于体液免疫系统的HIV疫苗策略,该策略基于包含来自HIV分离物的HIV-1 Env V3序列的合成肽混合物,基于gp120 V3尖端区域的保守GPGR核心序列。早期,基于肽的ELISA被用来测量特异性结合来自日本血友病A型HIV-1亚型B感染患者的HIV血清样本的合成HIV片段序列(15-mers)。GPGR四肽基序出现在78%的菌株中。通过二硫键环化的V3肽与线性同源肽相比,在兔子中显示出更好的HIV-1中和行为。带有GPGR基序的限制性V3肽与gp120 C4区域的16个氨基酸残基片段(KQIINMWQEVGKAMYA),已知的Th表位相连。与暴露V3肽的gp120构建体相比,限制性肽也刺激了显著增强的HIV-1中和反应。
HIV疫苗Vacc-4x是一种已进入高级临床试验的候选肽基HIV疫苗。它是由p24衣壳210中的四个修饰肽(20−27个氨基酸残基)混合物组成,旨在对某些HIV株之间保守的HIV p24 Gag蛋白区域产生细胞介导的免疫反应。
3.4.疟疾和其他寄生虫病
疟疾是由疟原虫属的孢子虫引起的,特别是P. falciparum和P. vivax。这些由按蚊属蚊子携带,并在吸血时传播。据估计,每年约有2亿人感染疟疾,2019年约有40万人,其中94%在非洲,死于该病。图10显示了疟疾寄生虫生命周期的示意图。
图10. 疟原虫生命周期的各个阶段。
已提出基于P. falciparum生命周期的抗疟疾肽疫苗策略(参见图10):(1) 阻止孢子虫在肝脏中的传播(红细胞前期疫苗);(2) 红细胞(红细胞)进入抑制(血液期疫苗);以及(3) 诱导针对蚊子中寄生虫的配子体或卵黄体阶段的中和抗体反应(传播阻断疫苗)。最常见的疟疾疫苗是含有抗原蛋白的亚单位疫苗或基于减毒活寄生虫蛋白的疫苗。亚单位疫苗可能基于具有强烈抗原活性的蛋白质开发,包括环孢子蛋白(CS)和顶端膜抗原1(AMA-1)。CS蛋白是一种约42 kDa的可溶性蛋白,对孢子虫在肝脏中的发育是必需的。在CS蛋白中,37个四肽重复序列Asn-Pro-Asn-Ala (NPNA)(或等效地NANP),以及一个血栓调节素保守域,是基本的免疫原性表位。最近回顾了疟疾亚单位疫苗的开发。
第一个获批的疟疾疫苗(RTS,S,商品名Mosquirix)是一种重组亚单位疫苗,包含在酵母中表达的188个残基截短的CS序列和226个残基的乙型肝炎表面抗原(HBsAg)。这种疫苗在2021年10月获得世卫组织的批准后,引起了极大的兴奋,世卫组织批准了在儿童中广泛使用的计划。疫苗RTS,S通常与含有QS-21(一种植物衍生的皂苷)和单磷酸脂A(MPL)的脂质体佐剂AS01一起交付。关于RTS,S的综述讨论了已研究的其他佐剂配方。已确定了包含上述核心CS四肽重复序列的ANPNA肽的晶体结构。针对NPNA序列的抗体赋予了对疟疾的保护,并且已经进行了分析。实际上,可以获得与(NANP)5结合的1210和1450抗原结合片段(Fab)的晶体结构。这些抗体是由表达突变抗体变体的B细胞亲和力成熟选择的结果,这些变体具有改善的抗原结合特性。对共复合物的结合的理解导致了UK-39(图11)的开发,一种含有更稳定的环化结构的肽−磷酸乙醇胺(PE)缀合物,包含两个NPNA单元的环。该肽已附着在临床试验开发中的免疫增强型流感病毒体(IRIVs)表面;这些是含有重组流感病毒糖蛋白的囊泡,保留有结合到细胞表面和细胞融合的活性,并用作引发B细胞和T细胞反应的抗原传递平台。用附着在IRIVs表面的UK-39对小鼠和兔子进行免疫,引发了高滴度的孢子虫交叉反应免疫球蛋白。
一种新型基于肽的疟疾疫苗R21最近已进入III期临床试验,此前的II期试验显示,在布基纳法索的试验中,大约400名婴儿中约77%在1年后免受疾病侵害。像RTS,S一样,R21包含一个CS和HBsAg序列的融合肽。然而,R21缺乏RTS,S中发现的未融合的多余HBsAg,并含有不同的佐剂,基于皂苷的Matrix-M (R21/MM)。230 R21已被证明通过TEM成像形成类似病毒的球状颗粒。像由p33−HBsAg(p33是从淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒衍生的肽)形成的病毒样颗粒实际上可以在没有佐剂的情况下刺激APCs。p33的一个肽片段,p33−41 (KAVYNFATM),显示出形成VLPs的类似能力。
基于P. falciparum CS蛋白C末端区域(aa 282−383)的肽序列开发的另一种候选疟疾疫苗。与Montanide佐剂一起配方的疫苗在人体试验中被发现耐受性良好,能够通过CD4+和CD8+ CTLs产生强烈的孢子虫特异性抗体反应。来自P. falciparum 裂殖体表面蛋白3(MSP3)C末端区域的更长序列,也已在含有Montanide或氢氧化铝作为佐剂的疫苗试验中使用。尽管两种佐剂的疫苗都具有免疫原性,但含Montanide的疫苗发现有不良反应(炎症)。作为疟疾疫苗开发的基础,一系列α-螺旋肽(30−70个氨基酸残基)已根据P. falciparum 3D7基因组的筛选制备和研究。这导致了在寄生虫红细胞阶段存在的一种蛋白质的一系列螺旋-螺旋结构域的鉴定。所有合成肽在人类免疫血清中都被特异性识别,尽管程度不同。
通过免疫来自其他疟疾物种P. berghei和P. yoelii的CS蛋白的肽段,产生了CS特异性CTL。CS肽对应于由MHC类I H-2Kd分子或Th细胞呈递的CTL表位。使用这两种类型的肽都防止了T细胞耐受的诱导,并增加了CTL反应的幅度。
另一种在亚单位疫苗开发中使用的抗原是顶端膜抗原1(AMA-1),这是一种位于裂殖体表面的I型整合膜蛋白(裂殖体是通过无性繁殖释放的细胞,从红细胞中释放出来)。AMA-1是一种83 kDa整合膜蛋白,具有序列多样性(等位变体),在裂殖体释放时被切割成66 kDa的产物。AMA-1的结构已被检查,发现通过多个二硫键稳定。AMA-1在疟原虫侵入红细胞中起着中心作用。已鉴定出涉及红细胞结合的关键残基,包括序列DAEVAGTQYRLPSGKCPVFG、VVDNWEKVCPRKNLQNAKFG、WGEEKRASHTTPVLMEKPYY和MIKSAFLPTGAFKADRYKSH。所有保守肽都能阻止裂殖体穿透红细胞和裂殖体发育,表明这些肽与P. falciparum侵袭有关。AMA-1在其外域有三个亚域,似乎大多数针对外域的抗体都识别域I中的菌株特异性表位。由于该域与域III(含有更多保守表位)相比显示出相当大的序列变异,因此开发了一种模仿部分保守的域III环I的肽段的病毒体配方(IRIV),该配方能引发抑制寄生虫生长的抗体。将包含AMA-1残基446−490的合成肽连接到磷脂乙醇胺脂质衍生物的N-末端(与上述概念和图11所示的缀合结构类似),并将缀合物纳入IRIVs作为抗原传递系统。环化和线性版本的肽抗原都在小鼠模型中引发了显示特异性结合寄生虫表达AMA-1的抗体。在包含环化肽的缀合物(和上述讨论的CS蛋白NPNA缀合物)的动物研究结果令人鼓舞之后,已进行了人体临床试验。
Collier的研究小组还使用了第2节讨论的Q11肽作为来自P. falciparum原虫CS蛋白的疟疾肽抗原(NANP)3的支架。该缀合物保留了β-折叠纤维结构,被发现在引发抗体方面有效,反应持续长达40周。抗体产生被证明是T细胞和MyD88依赖的(使用MyD88基因敲除小鼠进行研究;MyD88蛋白在通过TLRs激活免疫细胞中起着基本作用),而缺乏功能性TLR-2、TLR-5或NALP3(也称为NLRP3,一种涉及炎症体途径的模式识别受体蛋白)的基因敲除小鼠中,抗体产生并未被废除。(NANP)3−Q11缀合物可以与OVA−Q11共同组装,不会减少它们各自的免疫原性。
通过自组装形成直径约40 nm的球形颗粒的约125个氨基酸残基的螺旋-螺旋肽(小蛋白)被用作疟疾寄生虫P. falciparum CS的疫苗纳米颗粒。肽包含设计成形成螺旋-螺旋五聚体或三聚体的几个功能表位(图12a,b)。图12c显示了电子显微镜图像,揭示了球形纳米颗粒,以及将大约60个肽链打包成这种结构的模型(图12b)。这些SAPNs在小鼠中引发持久的抗体和长寿命的CD8+ T细胞。后者是通过将KMY CD8+ T细胞表位纳入纳米颗粒中实现的(图12),其中KMY指的是KPKDELDY、MPNDPNRNV和YLNKQNSL。在相关工作中,疟疾寄生虫P. berghei CS蛋白的B细胞免疫优势重复序列(DPPPPNPN)2D以类似方式展示在相同设计的螺旋-螺旋肽上。非佐剂疫苗被证明在啮齿动物中提供延长的抗疟疾保护。
还使用相关的螺旋-螺旋寡聚化结构域在单个线性肽中为小鼠开发了弓形虫疫苗。通过间隔物(参见图12)将五聚体和三聚体螺旋-螺旋结构域链接到GRA720−728(LPQFATAAT)肽和PADRE衍生的CD4辅助表位(ERFVAAWTLRVRA)内。这种GRA肽基于GRA7,GRA7是一种在弓形虫感染中表达的强效抗原,能引发CD8+ T细胞产生IFN-γ。类似于先前讨论的SAPNs,这些肽自组装成二十面体纳米颗粒,如TEM成像所示,直径约38 nm,由动态光散射确定(参见图12d)。
3.5.SARS-CoV-2和相关冠状病毒
由SARS-CoV-2[SARS,严重急性呼吸综合征]病毒引起的全球COVID-19大流行刺激了基于mRNA和腺病毒载体等的成功疫苗的快速发展。迄今为止,基于肽表位的SARS-CoV-2疫苗尚未投入使用,尽管已经启动了一些试验(例如,参见表1)。冠状病毒的结构在图13a中说明,刺突蛋白结构在图13b中突出显示。关键的是人类细胞的识别,刺突(糖)蛋白与ACE2细胞受体(图13b)相互作用。SARS-CoV-2蛋白现已测序,并且已经能够识别涉及刺突蛋白与目标细胞结合的关键区域,这些代表潜在的治疗干预目标。有一篇综述专注于SARS-CoV和SARS-CoV-2的肽治疗,并包含许多从体外和计算机方法中鉴定的肽抑制剂,这些肽抑制剂针对刺突受体结合域(RBD)介导的相互作用。还讨论了其他策略,包括通过靶向ACE-2受体本身、通过靶向七肽重复域HR1和HR2融合抑制,以及抑制ACE-2受体与RBD之间的结合(图14)。关于SARS-CoV-2建模活动的早期综述介绍了几种广泛使用的免疫信息学方法(包括下面讨论的许多方法),以及在大流行早期进行的研究,这些研究鉴定了T细胞肽表位并研究了它们的HLA结合活性。一篇关于血管紧张素受体阻滞剂作为SARS-CoV-2潜在治疗靶标的综述强调,病毒肽可能对未来冠状病毒爆发无效,因为突变可能使它们失活。关于正在开发的SARS-CoV-2疫苗的综述包括基于肽表位的几种疫苗候选物的讨论。应当注意,这是一个非常快速变化的领域,这些综述通常很快被快速出现的知识和技术所过时。现在有关SARS-CoV-2的文献非常广泛,包括鉴定许多肽作为T细胞表位以及其他关于病毒蛋白/细胞受体结合抑制的研究。以下是迄今为止一些关键报告的选择,包括实验和计算研究的例子。还讨论了一些早期关于相关冠状病毒MERS-CoV(中东呼吸综合征)和SARS-CoV(2002-2004年SARS爆发)的工作的例子。
通过使用VirScan噬菌体展示平台对COVID-19患者的筛选,已经鉴定出肽表位,该平台使用编码56个氨基酸残基的寡核苷酸库,每28个氨基酸残基平铺一次(以及每5个氨基酸残基跨越一次的20-mers),覆盖整个蛋白质组。在突出显示的肽中,有10个表位被认为可能被中和抗体识别。作者强调了这些发现与开发诊断方法和分离抗体(包括潜在的中和抗体)的相关性。在另一项针对COVID-19患者血清的研究中,产生了一个B细胞肽库,该库跨越SARS-CoV-2(或SARS-CoV)的整个S糖蛋白,以五重叠肽系列的形式。这导致了鉴定出SARS-CoV-2刺突糖蛋白上由从COVID-19恢复的患者血清识别的两个主要免疫球蛋白区域,一个靠近RBD。基于对SARS-CoV-2 HLA结合肽的预测,使用SYFPEITHI数据库和NetMHCpan人工神经网络服务器,选择了T细胞识别的肽表位目标。从SARS-CoV-2(或对照组)暴露的患者体外扩增的T细胞,使能够鉴定一系列HLA结合肽,这些肽是自然T细胞表位。特定于SARS-CoV-2的肽使能够检测到感染后T细胞免疫,即使在血清阴性的恢复期患者中也是如此,这从而确立了与普通感冒冠状病毒的相似性。预先存在的T细胞反应在81%的未暴露个体中被观察到。另一方面,Ferretti等人报告了SARS-CoV-2表位,这些表位被COVID-19患者的CD8+ T细胞广泛共享,但与其他季节性冠状病毒的交叉反应性低。对特定COVID-19患者的所有记忆CD8+ T细胞进行了筛查,对于每个HLA等位基因,针对SARS-CoV-2病毒和导致普通感冒的四种季节性冠状病毒中的每一个表位进行了筛查。CD8+ T细胞与一系列工程靶细胞共培养,这些靶细胞表达一个HLA等位基因,每个靶细胞表达一个独特的61个氨基酸残基SARS-CoV-2蛋白片段。这些序列被自然地由靶细胞处理,适当的肽表位被展示在MHC类I分子上。作者还发现,大多数表位不在刺突蛋白序列中。构建了一个SARS-CoV-2肽微阵列,使用15-mer肽(在整个蛋白质组中有5个氨基酸残基的重叠)来分析抗体结合。此外,证明了SARS-CoV-1抗体在检测SARS-CoV-2核衣壳蛋白方面的用途。作者还鉴定了来自十名COVID-19患者血清中SARS-CoV-2抗体的B细胞表位。已鉴定出两个HLA-A*02:01限制性CD8+ T细胞表位,特异性针对SARS-CoV-2:A2/S269−277 (YLQPRTFLL) 和 A2/Orf1ab3183−3191 (FLLNKEMYL)。对于前一个表位的T细胞在急性和恢复期患者中的检测频率可比(高于未感染供体的水平),尽管反应比流感或Epstein-Barr病毒A2序列弱。前一个表位与MERS-CoV和SARS-CoV-1高度保守,后一个表位与SARS-CoV-1的保守性为100%。
使用SARS-CoV-2刺突蛋白RNA/脂质纳米颗粒疫苗候选物的小鼠脾细胞观察到显著的细胞反应。特别是,在使用覆盖整个SARS-CoV-2蛋白质组的15-mer肽池重新刺激时,产生了IFN-γ。
已经进行了广泛的计算建模,以检查可能有用的表位。在一个例子中,对SARS-CoV-2蛋白(包括核衣壳蛋白、膜糖蛋白和表面刺突糖蛋白)的计算筛选研究已经鉴定出B细胞、Th细胞和CTLs的表位。计算数据表明,这些表位可以用于一种无毒、无过敏性,并能引发细胞介导和体液介导免疫反应的疫苗。Lin等人使用免疫信息学方法鉴定了SARS-CoV-2的膜糖蛋白(M)、表面糖蛋白(S)和核衣壳蛋白(N)的B细胞和T细胞表位,并评估了它们与HLA等位基因的抗原性和相互作用。对毒性、过敏性、理化性质和稳定性的分析证实了候选表位的选择性和特异性。采用免疫信息学方法,使用病毒基因组鉴定了高度免疫原性的B细胞表位和近500个HLA限制性T细胞表位。总共选择了30个肽作为潜在的疫苗候选物,其中26个来自SARS-CoV-2刺突蛋白,2个来自膜蛋白,2个来自包膜蛋白。对接研究揭示了FIAGLIAIV和FVSEETGTL序列与不同类型的HLA强烈结合。这些中的一些被用于开发肽疫苗,这些疫苗在小鼠中引发了针对抗原的细胞和体液反应。筛选免疫表位数据库(IEDB)揭示了一系列B细胞肽表位,ProPred-I和ProPred服务器被用来选择预先确定的B细胞表位区域内的MHC-I和MHC-II结合T细胞表位。然后使用VaxiJen服务器评估潜在的抗原性。鉴定出的13个MHC-I和3个MHC-II抗原性表位使用(EAAAK)3连接肽构建了模型肽疫苗,对接该疫苗到TLR-5的对接被建模。在另一项研究中,IEDB也被用来鉴定T细胞表位,并模拟MHC类I和类II结合,以及进行计算机对接分析和VaxiGen服务器抗原性测试。鉴定出的领先候选肽为YVYSRVKNL、SLVKPSFYV和LAILTALRL,这些肽与HLA-A02:01很好地对接。对病毒肽和MHC类I的结合亲和力进行了计算机分析,针对所有8-mer和12-mer SARS-CoV-2肽(48,395个独特肽),针对HLA-A、-B和-C基因型。HLA-B46:01包含的预测结合肽最少,表明具有这种等位基因的人可能特别容易感染COVID-19,就像SARS-CoV一样。另一方面,HLA-B*15:03被许多人类冠状病毒共有的高度保守的SARS-CoV-2肽呈现到最大程度,表明它可能提供交叉保护性T细胞基础免疫。
另一组使用IEDB鉴定SARS-CoV2和SARS-CoV中的T细胞表位,这两种病毒具有高度序列同源性。使用这些预测的表位池,分析了恢复期COVID-19患者感染后SARS-CoV-2 CD4+和CD8+ T细胞反应。在健康捐赠者中观察到与其他常见冠状病毒交叉反应的SARS-CoV-2 T细胞反应,表明人类群体中可能存在预先存在的免疫。另一项研究还检查了从COVID-19中恢复的患者特异性的免疫优势记忆T细胞反应。使用覆盖SARS-CoV-2整个蛋白质组的肽在体外评估了这一点。在严重病例中,T细胞反应的程度和幅度显著增强。特定于刺突蛋白或总反应的T细胞反应与刺突蛋白特异性抗体产生相关。作者鉴定了一系列具有CD4+或CD8+表位的41个肽,包括六个免疫优势表位组。免疫信息学方法(NetCTL、CTLPred、BepiPred等)被用来在SARS-CoV-2表面糖蛋白序列中寻找CTL和B细胞表位,并分析CTL与MHC-1的结合。Crooke等人使用了类似的技术,鉴定了41个T细胞表位和6个B细胞表位作为肽基疫苗开发的潜在靶标。使用NetMHC和NetCTL筛选了HLA结合序列(9-mer肽),以分析蛋白酶体裂解和转运。还使用计算机映射(使用IEDB、NetMHC和其他工具)检查了其他冠状病毒株赋予的SARS-CoV-2潜在CD8+ T细胞交叉反应性,这紧随该组对SARS-CoV-2序列的免疫原性(与IEDB中相关序列的相关性)的检查,以及通过同一小组鉴定新的HLA结合和TCR识别序列。
Samad等人使用类似的信息学方法(NetMHC、VaxiJen、AntigenPro、ToxinPred和AllerTop服务器)来识别B细胞和T细胞表位,并预测它们的免疫原性。还研究了疫苗与Toll样受体(TLR4)之间的结合相互作用。其他组在寻找免疫细胞表位的报告中也使用了相关工具。
Rakib等人还模拟了HLA-B*15:01的结合,并鉴定了领先的候选肽WTAGAAAYY和GAAAYYVGY。在另一项类似的研究中,使用了IEDB和VaxiJen服务器来识别B细胞和T细胞表位,并检查了与TLR3的对接相互作用。277 鉴于SARS-CoV-2刺突蛋白直接与ACE2受体的肽酶域(PD)相互作用,使用分子动力学模拟对PD肽序列的相互作用进行了建模,该序列已被证明可以阻断与刺突蛋白的相互作用,从而提供了可能的候选抑制肽。
序列RSAIEDLLFDKV出现在许多冠状病毒刺突蛋白中,如人类普通感冒冠状病毒或各种动物冠状病毒。它位于SARS-CoV和MERS-CoV的第二个(S2′)切割位点之后,并且在SARS-CoV-2中也鉴定出密切相关的序列。在相关序列中,KRSFIEDLLFNKV是一个位于SARS病毒已建立的切割位点附近的保存良好的表位,这些位点似乎在病毒激活期间对细胞进入是必要的。该序列是通过生物信息学从提取的核酸或蛋白质的刺突蛋白序列中鉴定出来的,通过对表面位点的预测和排列,以及随后对靶标的结合进行研究。使用BepiPred-2.0生物信息学工具分析了刺突蛋白的抗体表位,比较了MERS-CoV、SARS-CoV和SARS-CoV-2,并鉴定了独特的表位、共享表位和多个抗原共享的表位(公共表位)。鉴定了两个位于RBD(肽ASTEK和PKKS)的高得分表位,这些表位有可能阻断ACE2和刺突蛋白之间的相互作用,以抑制SARS-CoV-2感染。
针对日本人群中常见的HLAs的SARS-CoV-2序列衍生的潜在表位已经过生物信息学筛选,从而鉴定出大量可能与HLA类I和II分子具有高亲和力的肽表位,分别可能引发T细胞反应。使用NetMHC软件家族评估了结合亲和力。使用多种生物信息学工具预测了来自SARS-CoV-2可能肽空间(肽组)的15-mer和9-mer肽与大量MHC类I和HLA等位基因之间的结合亲和力。鉴定出相当数量的肽−HLA复合物(pMHCs),预测的结合亲和力小于500 nM。
作为鉴定免疫原性肽表位的替代方法,已使用计算机方法筛选蛋白酶抑制剂。通过数据库对接筛选,然后对四个领先的候选肽和类似肽小分子与蛋白酶结合位点的对接进行分子动力学(MD)模拟。
与Th1适应性免疫反应相关的肽,特别是来自干扰素γ(IFNγ)核心序列的抗病毒细胞因子,已被证明具有与母蛋白相似的细胞核定位特性。特别是,七肽RKRKRSRC具有细胞核定位行为,该肽序列与SV40(猴空泡病毒40)大T抗原NLS PKKKRKV的序列相似。这个肽和相关的抗病毒细胞因子,包括TNFα和白介素-12,是冠状病毒免疫反应中涉及的T细胞抗原的病毒特异性效应物。
还使用计算机方法鉴定了MERS-CoV的肽表位,从而在临床前开发中产生了潜在的疫苗。包括IEDB内多种工具在内的计算分析技术被用来鉴定T细胞和B细胞表位,用于多表位疫苗的潜在用途,并且还模拟了与HLA等位基因和TLR-3的相互作用。免疫信息学和计算方法(使用IEDB、BCPRED和Vaxijen服务器等)被用来鉴定MERS-CoV刺突蛋白的高度保守的B细胞和T细胞表位,并评估了它们与HLA B7等位基因的抗原性和相互作用。在B细胞表位中,QLQMGFGITVQYGT具有最高的抗原性,也具有很高的免疫原性。考虑到T细胞表位,MHC类I肽YKLQPLTFL和MHC类II肽YCILEPRSG被认为具有很高的抗原性。基于免疫信息学的全基因组疫苗靶标筛选表明,与S蛋白相比,MERS-CoV核衣壳蛋白是更好的保护性免疫原,具有高度保守性,并有可能引发中和抗体和T细胞反应。此外,筛选了B细胞、Th细胞和CTL细胞表位,导致鉴定出多个序列。IEDB软件和其他资源也用于预测基于S糖蛋白或包膜蛋白(或修改序列)的MERS-CoV表位疫苗。这些序列可以引发中和抗体以及B细胞、Th细胞和CTL细胞的反应。设计了七肽重复1(HR1)肽抑制剂,以破坏MERS-CoV与宿主细胞之间的HR1/HR2介导的膜融合。特别是,一个42个氨基酸残基的α-螺旋肽显示出强大的抑制活性,可以在肽−金纳米棒复合物中进一步增强。
在2003年第一次SARS爆发后,使用计算方法鉴定了SARS-CoV的表位,用于疫苗开发。生物信息学分析导致预测了两个表位(N1和N2)来自核衣壳蛋白,然后进行了实验研究。这些肽诱导的抗体与SARS-CoV的核衣壳蛋白具有高结合亲和力,并且在SARS患者免疫后的血清中可检测到N1肽特异性IgG抗体。使用基于软件的程序来鉴定SARS-CoV S蛋白中的T细胞表位。研究了HLA-A*02限制性T细胞表位的免疫原性,在完全从SARS-CoV感染中恢复的患者中,确实引发了特定的T细胞反应。通过使用SARS患者血清和用灭活SARS-CoV免疫的小动物的抗血清对整个S蛋白序列进行Pepscan分析,鉴定了SARS刺突蛋白上的五个免疫优势位点。发现位于S蛋白序列中间的位点IV(残基528−635)是一个重要的表位,其中的一个片段S603−634与所有恢复期SARS患者血清反应,表明其作为抗原的潜在应用。已开发出一种病毒样颗粒作为SARS-CoV免疫原。该VLP包含一个设计的螺旋-螺旋肽,包含一个五聚体序列、一个三聚体域和SARS-CoV刺突蛋白C末端七肽重复区域(HRC)肽SVVNIQKEIDRLNEVAKNL,这是一个B细胞表位。该肽聚集成纳米颗粒(预测为多面体),直径约25 nm,并且纳米颗粒在BALB/c小鼠中引发抗体,并在体外展示中和活性。
3.6.其他感染和状况
研究了淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒(LCMV)的肽疫苗。15个氨基酸的肽RPQASGVYMGNLTAQ,这是LCMV核蛋白的T细胞表位,能在小鼠体内激发特异性的CTL反应。同样的肽与不完全弗氏佐剂配伍使用,被证明能保护小鼠免受活病毒的后续感染。第2节讨论的Q11肽被用作支架,共同组装T细胞和B细胞表位以开发疫苗。肽Q11与CD4+ T细胞表位(PADRE,aKXVAAWTLKAa,X=环己基丙氨酸,a=D-丙氨酸)或金黄色葡萄球菌的B细胞表位(E214,FEGTEDAVETIIQAIEA)通过SGSG连接子偶联。通过透射电子显微镜(TEM)成像了共同组装肽的纤维。与PADRE肽本身相比,PADRE−Q11肽激发了T细胞反应,而E214−Q11在小鼠模型中没有产生抗体,但共同组装的E214−Q11/PADRE−Q11肽却能。作者指出,优化T辅助细胞(Tfh)反应对于人类抗体反应很重要,尤其是针对细菌感染或流感的疫苗。使用含有仙台病毒(Sendai virus)单独基因的重组病毒构建体,鉴定了一种被CTL识别的来自小鼠呼吸病毒的肽。特别是一系列跨越核蛋白基因产物的肽。用肽HGEFAPGNYPALWSYA(病毒NP的321−336位置)免疫的小鼠能抵抗致命剂量的病毒。更短的仙台病毒表位(最短至9个氨基酸FAPGNYPAL)也能在没有Th细胞帮助的情况下通过CTL激发免疫原性。后一项研究还展示了使用腺病毒5型E1A蛋白序列CDSGPSNTPPEIHPVV通过H-2Db结合加载MHC I类分子。基于肽RGYVYQGL(包含核蛋白52−59位的残基),研究了识别与水泡性口炎病毒(VSV)相关联的抗原肽的CTL受体的特定特征,该肽由I类MHC分子H-2Kb呈递。即使是单个氨基酸的替换也会影响转基因小鼠模型中TCR的识别。与胰岛素依赖型糖尿病(IDDM)相关的人类谷氨酸脱羧酶GAD65蛋白的T细胞表位。从两名患有先天性风疹综合征(CRS)相关IDDM的患者中分离出特异性于GAD65抗原的CTL克隆。鉴定了被CD4+和CD8+ CTL克隆识别的重叠T细胞表位(9个氨基酸的肽),分别为GAD65 255−266,RFKMFPEVKEKGMAG,或GAD65 276−285,FTSEHSHFSL。已开发出一种名为BM32的基于B细胞表位的疫苗,用于免疫治疗草花粉过敏,该疫苗基于重组蛋白,结合了一系列草花粉抗原肽和乙型肝炎表面蛋白结构域作为免疫活性载体。该疫苗被发现具有良好的耐受性,能够通过IgG抗体减少过敏反应以及特异性T细胞反应。使用BM32进行免疫治疗还可以诱导产生抵抗乙型肝炎感染的抗体。
4.癌症免疫治疗肽
在免疫肿瘤学中,操纵免疫反应以治疗癌症引起了极大的兴趣,目的是规避癌细胞使用的免疫抑制逃逸机制。主要关注调节T细胞的反应,因为这些细胞能够清除肿瘤。癌细胞的特征是与正常健康细胞相比,某些蛋白质的过表达或突变。因此,与健康细胞相比在癌细胞中表达不同或以突变形式存在的蛋白质(或基因)是免疫疗法的靶标。以下讨论包括多种肿瘤相关抗原,包括粘蛋白1(MUC1)、人类表皮生长因子受体2(HER-2)、癌-睾丸抗原1(NY-ESO-1)、黑色素瘤抗原由T细胞识别1(Melan-A或MART-1)、前列腺特异性抗原(PSA)等。在其他地方讨论了如糖蛋白100(gp100)、前列腺酸性磷酸酶(PAP)和黑色素瘤抗原编码基因(MAGE)等抗原,以及由肿瘤特异性突变产生的新抗原。肿瘤新抗原是聚焦评论的主题。癌症的基于肽的疫苗也在其他地方进行了评论。此外,还讨论了使用肽靶向由感染性病原体引起的癌症,例如由人乳头瘤病毒(HPV)引起的宫颈癌。
4.1.HER-2
HER-2(也称为HER-2/neu)是人类表皮生长因子受体家族中的蛋白质,这种癌基因的过表达涉及一些侵袭性乳腺癌的发展和进展。它还与某些卵巢、胃、肺和子宫癌症有关。HER-2信号通路涉及细胞生长和分裂,HER-2的过表达和基因扩增与肿瘤细胞增殖和抗凋亡信号相关,如在15-30%的人类乳腺癌中观察到的。包括针对HER-2的单克隆抗体疗法,如曲妥珠单抗(Herceptin)和帕妥珠单抗,已被用作被动免疫乳腺癌药物;然而,基于活性肽表位的免疫疗法引起了相当大的兴趣。已开发出HER-2的合成肽序列作为卵巢肿瘤反应性CTL识别的最小表位。基于此,鉴定了九肽E75(HER-2369−377,KIFGSLAFL),并表明这可以被卵巢肿瘤上的CTL特异性识别。还有许多其他HER-2肽被一个或两个CTL细胞系优先识别,表明常见和特定的HER-2表位可能显示出针对卵巢肿瘤的免疫活性。另一组报告说,这些肽可以作为胃癌肿瘤相关抗原自然处理,被CTL识别为肿瘤特异性和HLA-A02限制的。该组还确定了源自HER-2的九肽和十肽与HLA-A02.1的相对结合亲和力。从患有乳腺癌或卵巢癌的患者中分离出的肿瘤相关淋巴细胞,使人们能够鉴定出几种这样的肽。这些肿瘤相关的CTL也能溶解其他肿瘤,包括非小细胞肺癌、结肠癌、肾细胞癌和胰腺癌,表明HER-2/neu表位是各种上皮肿瘤共有的。肽E75与GM-CSF(粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子)结合在疫苗(nelipepimut-S,也称为NeuVax)中使用,作为乳腺癌治疗已进入III期临床试验。
作为乳腺癌免疫疗法开发的另一种基于HER-2片段的肽是GP2,它是HER-2/neu蛋白(654−662,IISAVVGIL)的跨膜部分的片段。这是与GM-CSF联合使用的I期和II期试验的主题。该试验表明GP2疫苗具有良好的安全性,并暗示了疫苗接种的临床效用,特别是对于接受了完整疫苗系列的HER2过表达患者。另一个基于HER-2序列的肽,已在乳腺癌疫苗试验中使用(同样与GM-CSF联合),基于AE-36,序列为GVGSPYSRLLGICL(HER-2/neu 776−790)。在I期临床试验中发现,通过在N末端添加四氨基酸LRMK序列来制造AE-37,与未修饰的肽表位相比,可以增加疫苗的效力。基于计算机模拟HER-2抗体结合区域设计的HER-2肽基疫苗。从HER-2/neu准备了七个B细胞表位,并与破伤风类毒素序列连接,用于BALB/c小鼠的免疫接种。使用肽P4(PESFDGDPASNTAPLQPEQLQ)或P7(YMPIWKFPDEEGAC)或P7与P6(CRVLQGLPREYVNARHC)的组合进行免疫接种,诱导了抗肽抗体。由于已知向Th1途径(图1)的免疫反应偏振对于肿瘤预防很重要,因此研究了将佐剂IL-12添加到P4、P6和P7的混合物中(再次通过C末端半胱氨酸残基连接到破伤风类毒素),目的是增加乳腺癌疫苗的效力。这些肽在随后的I期试验中使用,该试验使用了包含三种肽的病毒体(IRIVs)。作者报告说,这种多肽疫苗具有良好的耐受性、安全性,并且在克服对HER-2/neu的免疫耐受方面有效。在这些试验之后,通过线性连接肽来进一步提高免疫原性,得到P467,并将这种肽与病毒体或白喉类毒素CRM197结合,连同佐剂一起用作转移性乳腺癌疫苗。这种多表位疫苗诱导了具有抗增殖活性的多克隆抗体针对HER-2/neu,基于这些有希望的发现,启动了II期试验。这项技术由Imugene作为HER-Vaxx(IMU-131)推进,用于转移性胃癌的治疗。不同的HER-2 B细胞表位已被用作达到临床试验的疫苗的基础。通过GPSL连接子将HER-2的序列316−339和628−647连接到麻疹病毒融合(MVF)蛋白序列和乳化佐剂。观察到组合疫苗在诱导抗体反应方面具有良好的安全性和效力。这项研究建立在早期工作的基础上,其中HER-2 B细胞表位被连接到MVF 288−302的通用T细胞表位。这种多表位疫苗(连同IL-12)导致由过度表达HER-2的肿瘤细胞挑战导致的肺转移数量显著减少。基于计算机模拟抗体结合的领先B细胞表位候选基于此,从中选择了肽进行进一步研究,包括上述两个序列。人类HER-2与曲妥珠单抗复合物的晶体结构显示,HER-2的抗原结合区域覆盖了563−626残基,并且存在广泛的二硫键结合。从该序列中准备了模拟结合表位的最小肽,特别设计了四个构建体(表4),以包含与曲妥珠单抗接触的三个结合序列中的至少一个部分以及三个环肽中一个或多个二硫键。通过GPSL间隔子连接到MVF序列的597−626表位,VARCPSGVKPDLSYMPIWKFPDEEGACQPL(粗体半胱氨酸突出显示二硫键交叉链接位置),在产生识别HER-2的兔抗体方面特别有效。它还抑制了体外HER-2表达的乳腺癌细胞的增殖,并产生了抗体依赖性细胞毒性,免疫接种显著减少了研究的小鼠模型中的肿瘤负担。采用相同的概念来识别能够模拟与HER-2/neu二聚化域的帕妥珠单抗结合区域的环肽。再次,一个环化的表位(266−296)连接到MVF序列,得到的构建体在体内抑制了乳腺肿瘤的生长。包含MVF序列的两个肽的组合,一个带有来自曲妥珠单抗结合序列的环化表位597−626,另一个带有帕妥珠单抗域的266−296,已经开发(含佐剂)并在涉及实体转移性肿瘤(肺、乳腺、结肠、卵巢等)的患者的II期临床试验中评估,称为B-Vaxx。基于HER-2序列369−384(KIFGSLAFLPESFDGDPA)、688−703(RRLLQETELVEPLTPS)和971−984(ELVSEFSRMARDPQ)的肽作为Th表位进行了研究。这些序列包含369−377、689−697和971−979残基中的HLA-A02结合基序。这些肽被证明可以提供有效的抗肿瘤CD8+ T细胞介导的免疫,并能够溶解乳腺或卵巢癌的肿瘤。与GM-CSF混合的HER-2/neu蛋白的Th表位已开发为疫苗,用于过度表达HER2/neu的卵巢、乳腺或非小细胞肺癌。所用的表位包括来自蛋白质细胞外和细胞内域的几个。最终的HLA-A02疫苗配方包括对应于上述HER-2序列369−384、688−703和971−984的肽。最近对HER-2肽疫苗的研究进行了综述。
4.2.MUC1
与肿瘤相关的糖蛋白MUC1(粘蛋白1,细胞表面相关)是癌症免疫治疗的靶标。它被癌细胞过表达,糖蛋白可以将生长因子集中在癌细胞受体附近,并且广泛糖基化的蛋白质还可以阻断免疫细胞和治疗药物。黄等人在开发用于癌症免疫治疗的自组装无佐剂肽系统时使用了Q11肽(第2节)。他们针对上皮癌细胞过度表达的MUC1蛋白。MUC1可变数量串联重复(VNTR)域是B细胞表位,这个20个氨基酸的序列(HGVTSAPDTRPAPGSTAPPA)以及在T9或T16处糖基化的变体被证明可以形成显示B细胞表位的纤维。在T9处糖基化的结合物被证明能在小鼠体内产生免疫反应,即可测量的IgG滴度。通过ELISA分析了抗血清,流式细胞仪用于探测抗体与表达MUC1的MCF-7人类肿瘤细胞的结合。蔡等人设计了一种自佐剂MUC1基疫苗。他们将来自MUC1的串联重复糖肽HGVTSAPDTRPAPGSTAPPA与破伤风类毒素的三个通用Th细胞表位肽偶联:74−76 P4-(GQIGNDPNRDIL)、P2(QYIKANSKFIGITE)、P30(FNNFTVSFWLRVPKVSASHLE)(图15)。这些肽可以替代亲本破伤风类毒素,并能刺激人类和小鼠的免疫系统。拉朱等人确定了破伤风毒素(TTX)的序列,这些序列由用TTX或用大量20个氨基酸合成肽池刺激的CD4+ T细胞系识别,这些肽池重叠五个残基,跨越TTX轻(L)和重(H)链的完整序列。作者指出,肽池线与全蛋白的T细胞反应性不完全匹配,并且在使用肽传播线进行T细胞库研究时需要考虑这一点。布罗斯等人使用计算机序列分析来鉴定来自MUC1蛋白的HLA-A*02结合肽,用于疫苗疗法。
Tecemotide是一种用于MUC1癌症疫苗的脂肽抗原。该疫苗含有脂肽STAPPAHGVTSAPDTRPAPGSTAPPKG,其中K表示棕榈酰赖氨酸。这已达到非小细胞肺癌(START)的III期试验。
4.3.NY-ESO-1
NY-ESO-1是一种在多种癌症(最初被识别为睾丸癌抗原)中表达的抗原,也存在于正常的睾丸中,因此被认为是开发针对多种上皮癌疫苗的潜在靶标。该抗原存在于80%的滑膜细胞肉瘤患者和约25%的常见上皮肿瘤或黑色素瘤患者中。NY-ESO-1基因是通过使用患者自身血清抗体和肿瘤mRNA分析重组cDNA表达文库而鉴定的。NY-ESO-1 157−170(SLLMWITQCFLPVF)肽包含Th和CTL表位,因此被NY-ESO-1反应性的CD8+和CD4+ T细胞克隆识别。此外,由于在体外用该肽刺激后,黑色素瘤患者的血液中产生了CD4+和CD8+ T细胞,因此它显示出作为癌症治疗的希望。已使用特异性针对NY-ESO-1的自体CD4+ T细胞(特别是用SLLMWITQCFLPVF表位脉冲处理的DCs与患者T细胞共培养)来治疗转移性黑色素瘤。在临床试验中,使用较短的表位SLLMWITQC对转移性滑膜细胞肉瘤或黑色素瘤患者进行了免疫治疗,这些患者使用基因工程化的淋巴细胞(TCR识别肽表位)与NY-ESO-1反应。同样序列也用于患有骨髓瘤的患者的临床研究中。NY-ESO-1特异性TCR工程T细胞被发现能够产生持续的抗原特异性抗肿瘤效应。已评估癌症患者对一系列NY-ESO-1肽的CD4+反应。发现NY-ESO-1肽80−109(LLEFYLAMPFAT)最具免疫原性,尽管其他12个氨基酸肽也引发了T细胞反应。在患有食管癌、非小细胞肺癌和胃癌的患者中进行了针对NY-ESO-1相关癌症的疫苗的I期试验。使用了20个氨基酸的肽YLAMPFATPMEAELARRSL(NY-ESO-1, 91−110),该肽包含被CD4+和CD8+细胞以及抗体识别的多个表位,并与佐剂一起使用。几乎所有患者中都增加了或诱导了CD4+和CD8+ T细胞反应和NY-ESO-1抗体。在前列腺癌疫苗的I期临床试验中使用了源自NY-ESO-1的肽。使用了最具免疫原性的肽(受HLA-A*02和特定单倍型限制),特别是DP4限制的NY-ESO-1肽YGRKKRRQRRRSLLMWITQAFLPV,DR4限制的NY-ESO-1肽PGVLLKEFTVSG(ESO DR4-1P),以及A2限制的肽SLLMWITQC(NY-ESO-1 157−165片段)。
4.4.叶酸受体
叶酸(维生素B9)是一种重要的化合物,在细胞生长和分裂中起着重要作用。叶酸摄入不足可能会增加患癌症的风险,包括乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌、肺癌、脑癌、宫颈癌和前列腺癌。叶酸通过叶酸受体、还原叶酸载体(RFC)和质子偶联叶酸转运蛋白(PCFT)进入细胞。叶酸受体-A(FR-α)的过表达与上述许多癌症有关。Malonis等人列出了用于疫苗中的FR-α(FR的两种膜相关形式之一)的肽序列。这包括E39(EIWTHSTKV, FR-α 191−199),它与四种其他MHC I类肽、一种MHC II类肽和佐剂一起用于晚期卵巢癌的I期临床试验。卵巢癌蛋白衍生的肽来自HER-2/neu(见4.1节)或黑色素瘤相关抗原-A1(MAGE-A1),以及FR-α和来自破伤风类毒素蛋白的MHC II类肽AQYIKANSKFIGITEL。试验显示毒性低但T细胞反应有限。使用CD4+细胞表位预测算法鉴定了FR-α的表位,并与对照组相比,测试了在卵巢癌或乳腺癌患者中产生免疫的能力。在FR-α的羧基和氨基末端内鉴定了14个肽。发现相当比例的患者至少对一个肽显示免疫。基于这些结果,启动了使用五个FR-α肽(与GM-CSF佐剂一起)的I期临床试验,涉及卵巢癌和乳腺癌患者。疫苗被报告在所有患者中耐受性良好,并在90%以上的患者中诱导或增强了免疫。Marker Therapeutics正在进行II期临床试验,将这种多抗原混合物(与单克隆抗体durvalumab结合)作为卵巢癌(和乳腺癌)的治疗方法。从随机十二肽的噬菌体文库中分离出特异性为FR-α的12个氨基酸肽(MHTAPGWGYRLS)。通过噬菌体归巢和荧光成像实验检查了这个肽的肿瘤靶向能力。对其他癌症的治疗肽进行噬菌体展示筛选已进行了综述。肿瘤相关淋巴细胞识别来自叶酸结合蛋白的其他肽,已鉴定出具有此功能的多个九肽。
4.5.前列腺特异性抗原
前列腺特异性抗原(PSA)在前列腺上皮细胞中产生,无论是良性还是恶性形式,其水平在前列腺癌中升高。基于PSA的前列腺癌疫苗已进行了综述。肽PSA 154−163(155L,即VLSNDVCAQV)的临床试验已进入II期试验。尽管诱导了对天然肽PSA154−163(VISNDVCAQV)的CD8+ T细胞反应,但改良的激动肽未能刺激对表达PSA的肿瘤靶标的活性。在早期研究中,改良的VLSNDVCAQV序列已被鉴定为PSA表位与HLA结合和T细胞激活的研究。肽FLTPKKLQCV(PSA154−163)也显示HLA-A02结合和CTL反应。早期工作导致了使用自体DCs针对前列腺特异性膜抗原(PSMA)[一种也称为谷氨酸羧肽酶II或N-乙酰-L-天冬氨酸-L-谷氨酸肽酶I的酶]的HLA-A02:01特异性肽的前列腺癌T细胞治疗的I/II期临床试验。使用了LLHETDSAV和ALFDIESKV肽,检测到细胞反应,并在一些接受后者肽处理的DCs的患者中PSA水平下降,支持其在前列腺癌治疗中的潜在应用,并在II期试验中使用了这两种肽的组合。在临床试验中观察到的反应通常是显著的(注意到一些部分反应者)且持续时间较长。前列腺干细胞抗原(PSCA)的肽也用于开发晚期前列腺癌的免疫疗法。人类T细胞能够以HLA-A02:01特异性的方式识别肽。肽PSCA14−22,ALQPGTALL,能够在转移性前列腺癌患者的人类淋巴细胞培养中产生特异性针对PSCA的T细胞反应。从前列腺酸性磷酸酶(PAP),一种前列腺组织特异性抗原,与HLA-A02结合的肽中鉴定出肽。领先肽ALDVYNGLL被用于在前列腺癌免疫疗法的PAP基抗原研究中产生肿瘤特异性CTLs。
噬菌体展示12个氨基酸肽导致了PSMA肽配体的鉴定,主要候选肽GTIQPYPFSWGY被证明能够强烈且特异性地结合雄激素敏感的人类前列腺腺癌(LNCaP)细胞。这种肽能够将促凋亡肽D-(KLAKLAK)2传递给LNCaP细胞,导致细胞死亡,尽管尚未进行使用该序列的免疫疗法研究。
4.6.T细胞相互作用和基于TCR的疫苗
嵌合抗原受体T细胞疗法(CAR-T)(图16)正成为癌症治疗的重要途径,特别是对于具有挑战性的实体肿瘤。它有潜力用于个性化癌症疫苗,使用患者衍生的细胞。
因此,能够促进T细胞杀死癌细胞活性的肽表位具有相当大的兴趣。通过识别CTL在培养的黑色素瘤细胞上认可的抗原靶标,已经创建了自身免疫原性肿瘤抗原阵列。这通常用于识别基因而不是肽;然而,一种识别大多数HLA-A02黑色素瘤上CTL认可的抗原的方法涉及分离和测序细胞表面I类MHC分子展示的肽。基于预测与MHC I类结合以及相互作用肽-MHC I类复合物的结构稳定性,也鉴定了导致癌症免疫原性的肽表位。T细胞免疫疗法中的肿瘤抗原已进行了综述。用肽疫苗接种可以增强CAR-Ts的活性。例如,实体肿瘤已被证明通过多种机制抑制肿瘤特异性免疫反应,这是发展采用转移(患者衍生的)肿瘤特异性T细胞疗法的一个重要因素。由于病毒能诱导强烈的免疫反应,因此已提出它们的免疫原性可用于使用病毒特异性T细胞治疗实体肿瘤,这些T细胞被设计为结合肿瘤特异性嵌合抗原受体。Tanaka等人使用覆盖VZV(水痘-带状疱疹病毒)病毒蛋白的重叠肽库,检查了特定于VZV的T细胞的激活。已开发出两亲性CAR-T配体,这些配体在注射后会转移到淋巴结,并装饰APCs的表面,从而在原始淋巴结微环境中启动CAR-Ts。两亲性CAR-T配体包括具有白蛋白结合磷脂质骨架、PEG连接子和抗体结合肽序列(表皮生长因子受体III型缺失突变体,EGFRvIII)的肽两亲体。重要的是要针对淋巴结,因为与DC靶向抗体结合的抗原达到引流淋巴结中的这些细胞,这在一项关于肽两亲体(或CpG核苷酸两亲体)作为具有多种抗原的分子疫苗的研究中有所说明。肿瘤浸润性淋巴细胞(TILs)也可能是采用细胞治疗的目标。在全基因组方法中使用了筛选方法来鉴定患者肿瘤表达的突变蛋白,然后合成并评估突变T细胞表位作为基于模型MHC结合能力的候选者,以供TILs识别。这导致了鉴定出在三个个体的黑色素瘤上表达的突变抗原,这些抗原被TILs识别,在采用转移TILs后观察到肿瘤退缩。因此鉴定了候选HLA结合表位肽(9和10个氨基酸)。在基于突变特异性CD4+ T细胞的癌症免疫疗法中,开发了类似的策略,该疗法针对上皮癌患者。细胞识别由癌症表达的突变25个氨基酸肽(ERBB2IP片段),在用TILs治疗后观察到肿瘤退缩。另一个例子是,黑色素瘤分化糖蛋白抗原pMel17/gp100,通过黑色素瘤患者的外周血CTL克隆和TILs识别。多个gp100衍生肽与HLA-A02抗原结合的共识基序被黑色素瘤患者的TILs识别,包括gp100 209−217(ITDQVPSFV)。修改后的序列IMDQVPSFV与酪氨酸酶(368−376)的序列YMDGTMSQV结合,该序列被人类CTLs识别,用于可能治疗转移性黑色素瘤的系统中。这些肽在IFA乳液中配制,有或没有IL-12,观察到增加肽特异性CTL反应。这种肽已被证明在使用Montanide作为佐剂的模型疫苗中增加黑色素瘤患者的长期记忆和抗原特异性效应CD8+ T细胞。酪氨酸酶肽片段等已作为黑色素瘤的肽疫苗进行了研究,研究重点是GM-CSF和KLH作为佐剂的效果。从黑色素体蛋白,酪氨酸酶(QCSGNFMGF和LHHAFVDSIF)或gp100(SSPGCQPPA)中处理的肽,在人类黑色素瘤的T细胞反应研究中被鉴定,以及肿瘤细胞中的五个新抗原(由突变产生的抗原)。
组合肽库以及建模方法已被用于鉴定肿瘤反应性CTLs的配体。这一主题已进行了综述。例如,通过定位扫描一系列十肽的序列,用于鉴定特定于黑色素瘤细胞抗原Melan-A的肿瘤反应性CD8+ T细胞克隆。同一组后来使用这一程序筛选由3.1×1011个9个氨基酸肽组成的库的细胞毒性,以寻找黑色素瘤反应性CTL识别的抗原。值得注意的是,鉴定出的最佳肽(AAAPKIFYA)包含与原生SSX-241−49衍生序列(KASEKIFYV)中相应位置相同的五个氨基酸[SSX=肉瘤X染色体断点蛋白]。酵母展示HLA十肽库已在“孤儿”TCRs的抗原筛选中使用,这些TCRs在人类结肠直肠腺癌TILs上表达。四个TIL衍生的TCR对高度多样化的HLA-A02:01类型(最常见的人类MHC I类分子)展示的肽表现出强烈的选择性。通过改变HLA-A02:01锚定残基增强T细胞抗原已被用作改善肽疫苗的策略。创建了一个包含9.36×1012个不同十肽的组合肽库,从野生型前胰岛素15−24肽(ALWGPDPAAA)开始,通过细胞表面肽-MHC四聚体结合和表面等离子共振测量分析TCR结合。
肿瘤抗原蛋白p53(与DNA修复和细胞调节包括凋亡的调节相关)在癌症治疗中具有潜力,因为p53的过表达和突变使其成为T细胞介导的免疫疗法的有希望的抗原靶标。使用小鼠肉瘤模型,Noguchi等人筛选了p53基因(Meth A)的24个肽突变,并鉴定出一种九肽KYICNSSCM,能产生CD8+和CD4+ T细胞反应。用这种肽(与不完全弗氏佐剂)免疫小鼠,显示出增加对Meth A挑战的抵抗力。Lauwen等人使用小鼠模型,证明了对三个免疫优势p53表位的CD4+ Th细胞反应。通过用包含已鉴定表位的合成肽疫苗免疫小鼠,诱导了Th1免疫,并且表明特定于p53的CD4+ T细胞库不受自身耐受的限制(由于在体细胞组织中表达野生型p53)。鉴定的三个p53 Th表位与先前鉴定的小鼠p53 Th表位LGFLQSGTAKSVMCT(aa 108−121)不同。
由CD8+ T细胞介导的肿瘤特异性免疫也在小鼠肺癌中被报道。两种肿瘤相关抗原肽,FEQNTAQP或FEQNTAQA,被证明能诱导CTL反应。观察到基于遗传工程杂合体的小鼠疫苗能诱导CTL反应,该杂合体包括模型表位OVA254−267,SIINFEKL(表1),与自然发生的乙型肝炎核心蛋白纳米笼结合。
与黑色素细胞和黑色素瘤相关的肿瘤反应性CTLs结合Melan-A/MART-1基因的肽抗原。Melan-A特异性CTLs(HLA-A02:01限制性)主要识别Melan-A27−35(AAGIGILTV)和Melan-A26−35(EAAGIGILTV)肽。含有第1位Leu的Melan-A27−35变体(LAGIGILTV)在体外诱导具有增强免疫活性的特异性T细胞,与天然肽相比。Melan-A26−35肽的类似物,具有A2L替代,显示出与HLA-A02:01的稳定结合,并且也被肿瘤反应性CTL克隆比天然肽更好地识别。已经证明,MART-1肿瘤特异性T细胞在用这些和密切相关的肽及不同的佐剂免疫后被激活。更多关于基于MART-1和其他肽疫苗的信息可在综述中找到。AAGIGILTV肽和酪氨酸酶肽YMDGTMSQV易受树突细胞的酶降解,这在体内应用时需要考虑(为了防止或减少这种情况需要序列修改、扩展等)。
另一项基于Wilms’肿瘤基因(该基因在大多数类型的白血病和几种实体瘤中过表达,包括乳腺癌和肺癌)WT1肽的研究检查了表位与特定HLA-A*02分子的结合。修改后的肽(CYTWNQMNL)在诱导特异性针对WT1的CTLs方面比天然WT1肽更有效。
肿瘤通过MHC I类表达的肽被CTLs识别;然而许多这样的肽是弱免疫原,因此设计了所谓的异质肽(天然序列的合成变体)以增强免疫原性。例如,使用基于单纯疱疹病毒(HSV)糖蛋白序列B498−505的肽SEIEFARL的研究证明了这一点,它也是病毒起源的模型肿瘤抗原。该肽在第2位与天然序列SSIEFARL不同。后者包含丝氨酸替代谷氨酸,这应该减少与MHC I类分子的静电排斥,从而改善MHC结合,进而增强免疫原性。这种异质肽成功地与DNA一起用于免疫,以抵抗黑色素瘤肿瘤挑战,并诱导肿瘤的退化。此外,从与酪氨酸酶相关的蛋白gp75中识别出H−Kb结合基序(小鼠MHC的一群等位基因),肽TWHRYHLL(gp222−229)被发现具有与SEIEFARL相似的结合特性,并被用来产生异质变体TAYRYHLL,发现其对Kb的结合力强,与SSIEFARL相当。这种基于黑色素瘤细胞表达的自身抗原的异质肽,也(与DNA一起)在疫苗中使用,该疫苗在小鼠中提供了对肿瘤的保护。
4.7.病毒诱导肿瘤的肽疫苗
在早期工作中,Melief团队鉴定了一种能够预防人乳头瘤病毒(HPV)诱导肿瘤的CTL肽表位。HPV感染是90%的宫颈癌病例的原因,最常见的是HPV-16亚型,两个基因E6和E7在恶性表型的进展中起主要作用。评估了来自HPV-16 E6和E7的240个重叠肽与H-2Kb和H-2Db MHC I类分子的结合。这导致了H-2Db结合CTL表位E7 49−57(RAHYNIVTF,这是Tindle等人在体内鉴定的较长序列的一部分)的鉴定,以及结合H-2Kb的HPV E6序列。
然而,该团队后来指出,合成肽免疫也可能导致CTL耐受而非免疫,并增强肿瘤生长。还报告说,像OVA257−264这样的短肽表位不会永久刺激CD8+ T细胞(这与Collier团队在第2节讨论的工作相矛盾),尽管他们发现更长的序列可以这样做。包含序列DRAHYNI(E748−54)的合成肽与E7分子上的主要B细胞表位结合,可以引发对HPV-16 E7的强烈抗体反应。这是肽疫苗的一个好例子,其中连接的Th和CTL表位在小鼠中提供了强烈的免疫反应。
结合E7亚单位与顺铂等常规治疗的疫苗可以提供增强的化疗活性,例如,通过增加对顺铂处理的肿瘤通过CTLs介导的杀伤的敏感性。
在一项关于含有来自人腺病毒5型早期区域1B(Ad5E1B)的肽序列STDSCDSGPSNTPPEI的脂肽的研究中,Melief和同事报告说,肽的脂化或并入脂质体也不会抑制CTL耐受(实际上这些会导致肿瘤生长),尽管可以通过树突细胞上肽的呈现来避免。再次使用OVA肽片段的体内研究表明,扩展肽由活化的DCs选择性呈现,而短肽也由T细胞和B细胞显示。使用B细胞敲除小鼠的实验揭示了B细胞在短肽的T细胞启动中的重要角色,而不是长肽。
耐受性问题,特别是与细胞抗原的交叉呈现有关的问题,也已进行了综述。最小肽的低结合亲和力,通常来自“自我”序列(涉及已建立的T细胞反应),对MHC的激活可能不足以激活CTL细胞。为了增加肽疫苗的免疫原性,可以稳定MHC−肽复合物。例如,通过半胱氨酸残基的修饰实现了这一点。研究表明,确保这些以还原形式存在可导致两种流感病毒核蛋白(NP)肽的抗原性增加10−100倍,尽管这与对H-2Kd的亲和力无关。通过在合成肽中用丙氨酸或丝氨酸替代半胱氨酸也获得了类似的增强。通过使用83个肽表位的研究确认了免疫原性需要高亲和力MHC类1−肽结合,该研究还确定CTL结合能力也是必要的。特别是,高亲和力H−Kb结合肽诱导了肽特异性CTL反应。在基于HBV和HPV-16肽表位的研究中,也确认了那些形成稳定的MHC−肽复合物的肽具有免疫原性。
在一项使用一系列TLR激动剂的T细胞激活参数预测疫苗效力的研究中,使用了HPV-16 E7表位RAHYNIVTF以及HPV-16 E7 35个氨基酸长的肽QAEPDRAHYNIVTFCCKCDSTLRLCVQSTHVDIR(aa 43−77),它跨越了Th表位(下划线)和CTL表位(粗体),以及编码在第2节讨论的OVA表位SIINFEKL的32个氨基酸肽LPDEVSGLEQLESIINFEKLTEWTSSNVMEER。
一系列由TLR激动剂和激动剂CD40特异性抗体组成的佐剂在体外激活了DCs,尽管在所有情况下都没有在体内诱导出强烈的功能性T细胞反应。
在由HPV-16引起的宫颈癌的临床前研究中,该团队比较了使用含有CTL和Th表位的HPV-16衍生的35个氨基酸扩展肽进行免疫接种与使用最小的HPV-16 E7 9个氨基酸肽CTL表位进行免疫接种的效果。HPV-16 E7长肽疫苗在小鼠中诱导了显著的HPV-16特异性CD4+和CD8+ T细胞免疫。在用35个氨基酸肽疫苗接种的小鼠中,但不是最小CTL肽,消除了HPV-16阳性肿瘤。基于这些研究,在晚期宫颈癌患者中启动了一项I/II期临床试验,测试由13个重叠肽组成的疫苗,每个肽包含27−35个氨基酸,跨越HPV-16 E6和E7蛋白的完整序列。在研究中的所有患者中检测到针对HPV-16 E6的疫苗诱导的T细胞反应,6名患者中有5名观察到针对HPV-16 E7的T细胞反应。尽管如此,并且具有良好的耐受性,但只注意到有限的治疗活性。该团队还进行了一项II期疫苗接种研究,以治疗HPV-16阳性的外阴上皮内瘤变III级。使用包含HPV-16 E6和E7致癌蛋白的13个重叠长肽的疫苗进行免疫接种,在肿瘤消退方面取得了一些有希望的结果。
多瘤病毒是一种小型DNA肿瘤病毒,源自不同大小T抗原序列的肽可用于基于小鼠模型的研究中免疫接种以抵抗多瘤病毒肿瘤。源自所有三种T抗原序列(例如aa 1−19, MDRVLSRADKERLLELLKL)的肽都被证明能诱导对多瘤病毒肿瘤的免疫。
由小鼠白血病病毒(MuLV)引起的肿瘤可以通过使用病毒的Th细胞表位进行免疫接种来预防。产生的肽特异性CD4+ T细胞没有直接识别肿瘤细胞;因此,肿瘤相关的APCs可能被交叉启动。识别免疫优势病毒gag编码的CTL表位的主要效应细胞是消除肿瘤的CD8+ CTLs。在一项相关研究中,观察到使用来自肿瘤细胞表达的MuLV gp70包膜蛋白的CTL表位SPSYVYHQF进行免疫接种,并不能保护BALB/c小鼠免受CT26肿瘤细胞的挑战。然而,将这种肽与Th肽OVA 323−337或抹香鲸肌红蛋白(SWM)106−118结合,引发了Th细胞反应并保护了一部分接种的小鼠。
5.结论
正如本综述中讨论的许多卓越研究所示例的,肽在疫苗抗原或佐剂设计中具有相当的潜力。使用肽当然既有优点也有缺点。一个主要优点是,正如本综述中的许多示例所示,能够基于自然免疫原性表位生产高度选择性和特异性的抗原。此外,可以选择或设计肽以确保良好的安全档案,避免不良的免疫反应或其他副作用。此外,肽易于设计和合成(也可以使用成熟技术进行规模化生产),并且可以控制肽的构象以及(如果发生或期望)自组装,使用成熟的物理化学原理。
其他优点包括准备高纯度肽的方法可用,减少了生物杂质,从而减少潜在的过敏反应。肽的另一个优点是可以使用计算方法对其免疫原性进行初步评估,可能随后使用体外技术,检查肽在MHC复合物中的结合或与HLA的结合。这正变得越来越普遍,例如,通过2020年和2021年全球COVID-19爆发后,许多SARS-CoV-2与细胞相互作用、免疫原性以及毒性的计算模型的例子,这些在第3.5节中进一步讨论。
尽管使用许多不同的网络服务器预测肽免疫原性属性的情况有所增加,但预测给定抗原的实际体内免疫反应仍然是一个重大挑战。将成果转化为实践仍然需要广泛的试错研究和动物试验,然后才能在人类身上测试。应该强调的是,动物的免疫反应可能与人类的非常不同,例如,由于人类细胞与动物细胞相比在模式识别受体(PRRs)方面存在显著差异。
肽疫苗的缺点包括生物稳定性问题,即包含天然L-氨基酸残基的肽对蛋白水解的敏感性;例如,这已经在检查杂交瘤细胞表达的研究中显示,以及在研究DC表面蛋白酶时。肽在体内的有限稳定性可以通过使用非天然氨基酸、环化或肽模拟物等方法来避免。还强调了可能使用较长的肽来减少T细胞耐受性,并延长体内由专业APCs呈现的表位的时间尺度。短肽的受限构象也可能是一个问题;由于它们通常不会有蛋白质或较长肽的三维折叠结构,这可能会降低与全长抗原(如病毒衣壳蛋白)相比与人类细胞的结合。当相关的Tc表位显示出较弱的MHC类I结合时,较长的表位还可能导致增强的呈现和体内T细胞扩增。由于许多肽表位显示出有限的免疫原性(例如,与由减毒病毒制备的疫苗相比),其实际应用可能涉及与佐剂的配方,以增强免疫反应。更广泛地说,必须考虑肽亚单位疫苗的传递。这可能需要将其制备成纳米颗粒(例如,类病毒颗粒),或在乳液中,或如一个例子中提到的,通过在配方中加入细胞穿透肽或细胞靶向核酸。肽的小尺寸可能会导致肾滤过,因此可以通过将其与脂链、PEG链、白蛋白等结合来改善循环半衰期。具有延长释放特性的基于肽的治疗可能也适用于慢性病症的治疗,减少每日药物管理的需求。可以通过在乳液或水凝胶库中适当配方来生产慢释放系统。肽治疗药物(如亚单位疫苗)的药代动力学和药效学对于实际目的都很重要,这将在高级临床试验中进行检查。
癌症免疫疗法是潜在的个性化医学类型,即个性化癌症疫苗(PCV),当对特定患者的肿瘤测序和肿瘤相关抗原分析和准备用于选择肽以进行“个性化”配方时。这对未来的治疗具有巨大的潜力。研究肽免疫原与常规抗癌药物联合使用的组合疗法是未来研究的另一个有希望的领域(这一评论也适用于传染病的治疗)。
正如本综述所强调的,将肽表位疫苗作为治疗性药物用于治疗影响许多人的传染病,以及在肿瘤免疫疗法中,可能使数百万癌症患者受益,这有很大的潜力。这通过正在进行的许多临床试验以及该领域的激烈研究活动得到了示例说明。









