准确预测肿瘤新抗原(Neoantigen)，就是要通过算法结合NGS测序和相关生信的方法，推演出体细胞DNA突变产生的免疫原性多肽(immunogenic peptides )。即，决定肿瘤表位新生抗原免疫原性(tumor epitope immunogenicity)的推演方法和实现过程。

什么是Neoantigen，为什么要筛选出他们？

        肿瘤免疫治疗中影响 Immune checkpoint inhibitor（免疫检查点抑制剂）的有效生物标志物包括：PD-L1，MSI，dMMR，TMB，Neoantigen等，更多反映免疫疗效的生物标志物还在不断的研究与试验中。

        肿瘤细胞在其发生发展过程中，会产生很多基因突变，包含同义突变和非同义突变，其中非同义突变会改变氨基酸编码序列，导致肿瘤细胞表达正常细胞所没有的异常蛋白。这些蛋白质，很有可能也会激活免疫系统，并引来免疫系统对肿瘤细胞的攻击。这些由肿瘤细胞基因突变所产生的能够激活免疫系统（能被活化的T细胞所识别）的异常蛋白质（即诱发免疫反应的抗原），当它们同MHC I分子结合被展示到细胞表面，就可能引发免疫系统的抗肿瘤反应。就是新生抗原，Neoantigen。

        为此，2020年，来自美国和荷兰的研究人员，联合成立了肿瘤新生抗原筛选联盟（Tumor Neoantigen Selection Alliance，TESLA），该联盟的成员使用样本来自3个转移性黑色素瘤患者和3个非小细胞癌症患者。按照同样的流程，但是根据自己实验室的生信算法进行预测：

1. 1）向每个lab提供相同的个体肿瘤外显子组测序（WES），RNA测序和临床HLA分型数据；

2. 2）每个来吧利用该数据分别预测新生表位，并对新生表位与相关MHC I的结合及引发免疫反应的能力排序；

3. 3）对预测中高排位的多肽（pMHC）做体外结合测试和多肽免疫反应测试。

   

4. 通过分享数据，找出了608个多肽进行测试，其中37个（6%）具备表位新生抗原免疫原性。结果显示免疫原性pMHC有显著更强的结合亲和度，肿瘤表达丰度，结合稳定性和更弱的疏水性。概况来说，免疫原性有4种典型特征，分别是高结合亲和度，高肿瘤丰度，高结合稳定性和多肽识别性。该TESLA联盟运用这四种特征，可以排除98%的无免疫原性多肽，并保留45%具有免疫原性的多肽。

案例：

Achilles Therapeutics现已成为临床阶段的生物技术公司，获得监管部门的批准，开始其肺癌治疗的1/2期临床试验。该公司正在开发针对肿瘤"新抗原"的个性化T细胞疗法。Achilles的治疗方案是肿瘤免疫疗法的一种形式，该公司通过DNA测序数据和生物信息学来识别肿瘤患者体内个性化的新抗原，从患者自身肿瘤样本中分离的肿瘤浸润淋巴细胞（TIL），然后在体外将这些TIL细胞制备成靶向肿瘤新抗原特异性的cNeT细胞。扩增细胞数量后，再将这些个性化细胞回输到患者体内发挥治疗作用。理论上该疗法靶向并破坏肿瘤而不损害健康组织。

Achilles在一份声明中说："这些T细胞已被编程入侵并攻击肿瘤，临床前研究已表明扩增回输TIL细胞可以发挥持久高效的抗肿瘤作用。"

参考文献：

1.  Waldman AD, Fritz JM, Lenardo MJ. A guide to cancer immunotherapy: from T cell basic science to clinical practice. Nat Rev Immunol. 2020;20(11):651-668. doi:10.1038/s41577-020-0306-5；

2. Daniel KW. et al. Key Parameters of Tumor Epitope Immunogenicity Revealed Through a Consortium Approach Improve Neoantigen Prediction  Cell. 2020 Oct 29;183(3):818-834.e13. doi: 10.1016/j.cell.2020.09.015.