细胞的恶性转化依赖于DNA损伤的积累。在过去的几年里，我们已经了解到，基于T细胞的免疫系统经常对这种DNA损伤所产生的新抗原做出反应。
此外，对新抗原的识别似乎是T细胞检查点阻断和过继T细胞治疗作为癌症免疫治疗的临床活性的重要驱动力。在这里，我们回顾了癌症新抗原与肿瘤控制相关的证据，以及这些抗原的生物学特性。
我们讨论了在个体患者中用于识别新抗原和识别新抗原的T细胞的最新技术进展。最后，我们讨论了在临床干预中可以利用癌症新抗原的策略。
引言
以T细胞为基础的免疫系统作为癌症生长的外部调节剂发挥作用。早期的临床前证据表明，获得性免疫系统在肿瘤控制中的作用来自于研究表明，缺乏免疫系统适应性臂(即缺乏B和T细胞)的小鼠更有可能因接触致癌物而患上肿瘤，甚至是自发的(1，2)。例如，支持T细胞在控制人类癌症中的作用的早期数据是由观察到的IL-2可以诱导一小部分患者的转移性黑色素瘤消退提供的(3)。
然而，基于T细胞的免疫系统在人类癌症中更广泛的相关性一直受到质疑，直到21世纪初。在这一点上，来自两个独立的临床研究的结果开始提供令人信服的证据，证明肿瘤特异性T细胞在人类黑色素瘤和其他人类癌症的消退中所起的作用。具体地说，美国国立卫生研究院的Rosenberg团队展示了注射体外扩增的自体肿瘤浸润性淋巴细胞(TIL)如何在黑色素瘤患者中诱导有临床意义的反应(4)。
这种疗效至少部分是由细胞毒性T细胞介导的(5)，但这些产品中的CD4T细胞也可能起作用(6)。其次，在Allison和他的同事的开创性工作之后(7)，针对T细胞检查点CTLA-4的抗体被开发出来，并被证明在转移性黑色素瘤患者中显示出临床活性(8)。
此外，随后针对PD-1-PD-L1轴的抗体的临床发展表明，癌症免疫治疗的效果不仅限于黑色素瘤，还可以在非小细胞肺癌(NSCLC)、膀胱癌和微卫星不稳定癌症(9-14)等癌症中观察到。虽然PD-1-PD-L1轴也可能影响其他免疫细胞的活性(15)，但似乎针对这些分子的抗体的临床活性主要反映了它们对T细胞的影响。
具体地说，黑色素瘤对抗PD-1治疗的反应是通过CD8T细胞浸润的存在来预测的(16)。此外，预处理干扰素(IFN)签名(17)的预测潜力以及临床应答者(18)中此类签名的增加也与作为肿瘤消退驱动力的T细胞反应性一致。
总而言之，这些数据表明，在相当一部分癌症患者中，可用的T细胞谱系可以识别主要组织相容性复合体(MHC)(T细胞的工作方式)背景下肿瘤微环境中呈现的表位。了解这些肿瘤表位的性质具有重要意义，原因有很多。
首先，这将使人们了解人类癌症在表达的肿瘤表位的数量或类型上是否有所不同，以及缺乏足够的表位池是否会限制某一亚组患者的癌症免疫治疗的活性。
其次，这将使人们能够确定自发或治疗诱导的免疫压力是否可以通过达尔文式的选择改变肿瘤表位的谱系。
第三，也是最重要的一点，它可以引导免疫反应针对这些决定因素，提供潜在的更好的肿瘤控制前景。
多年来，人类癌症退行性抗原的性质一直是一个重要的争论问题。然而，多年来的研究已经提供了确凿的证据，证明由于DNA改变而产生的T细胞表位，即所谓的新抗原，形成了肿瘤特异性T细胞的主要靶点。
在这里，我们回顾了新抗原的相关性和这些抗原的生物学特性的证据。我们讨论了在个体患者中识别新抗原以及识别新抗原的T细胞的技术进步。最后，我们讨论了在临床干预中利用新抗原、新抗原特异性T细胞和新抗原特异性T细胞受体(TCR)的策略的持续发展。
2.新抗原重要的证据
随着细胞的恶性转化，MHC分子在细胞表面显示的多肽库会发生改变。作为致癌途径激活和表观遗传学改变的结果，肿瘤细胞经常表达蛋白质，例如癌症生殖系(C/G)抗原，其在健康组织中的表达仅限于免疫优势位点(19)。
作为第二个过程，肿瘤细胞积累的DNA改变可能导致形成一段全新的氨基酸序列，根据其特征，这些氨基酸序列可以与MHC分子结合。例如，与基因自身的C/G抗原相反，这种新抗原的遗传密码在健康组织中完全缺失。
从免疫学的角度来看，新抗原对人体确实是外来的，这一事实确保了针对新抗原的可用T细胞谱系的质量不会受到中枢T细胞耐受的影响，中心T细胞耐受通常会消除胸腺中针对自身抗原的(高亲和力)T细胞。此外，新抗原的肿瘤限制性表达确保了针对这些抗原的(治疗性)T细胞反应性的产生不会与正常组织中靶上和肿瘤外的毒性有关。
在这篇综述中，我们认为任何肽的产生都是肿瘤细胞体细胞获得性基因改变的直接结果，是一种潜在的新抗原。这些变化包括单核苷酸变异、导致移码的插入和缺失(Indels)以及结构变异。此外，对于病毒相关的癌症，病毒基因组中任何表达的开放阅读框架也可能被认为是新抗原的潜在来源。
除了这些明确的基因组改变的直接后果的多肽，术语新抗原有时也被用来描述被认为是完全肿瘤特异性的多肽，例如某些磷酸肽或由于RNA异常剪接而产生的多肽。在这些多肽中，新抗原这一术语有时被用来描述被认为是完全肿瘤特异性的多肽，例如某些磷酸多肽或由于RNA异常剪接而产生的多肽。
虽然一些磷酸化或RNA剪接事件可能完全是肿瘤细胞所特有的，但同样事件在健康组织中的低水平发生是很难排除的，似乎更可取的是将新抗原一词限制在那些毫无疑问由肿瘤细胞产生的多肽。
多年来，研究界已经获得了令人信服的证据，证明新抗原在一些恶性肿瘤中形成了肿瘤特异性T细胞反应的重要驱动因素。这些证据可分为三类：(A)针对这些抗原的T细胞反应性的发生；(B)突变负荷与T细胞检查点阻断的临床结局之间的关系；(C)新抗原特异性T细胞反应性的治疗性操作的抗肿瘤效应。
2.1.T细胞对新抗原的识别作用
在具有里程碑意义的研究中，Wlfel等人提供了T细胞识别人类癌症中突变多肽的第一个证据。(20)和Coulieetal.。(21)，现在是20多年前(历史时间线见图1)。在这两项研究中，从肿瘤细胞系制备的cDNA文库被用来鉴定肿瘤相关RNA转录本，这些转录本能使靶细胞致敏，以便被肿瘤特异性T细胞识别。
在接下来的几年里，类似的技术被用来在更多的患者中识别新的抗原，一项对一名黑色素瘤患者T细胞反应性的深入分析导致了Lennerz等人的研究。
结论是，“这些结果证明了细胞抗肿瘤反应的高度个体化，并支持对自体T细胞反应的主要目标的监测和治疗方法个体化的需要，这可能最终导致更有效的癌症免疫治疗。”然而，共同的肿瘤抗原，如黑素细胞分化抗原和C/G抗原(23)的同时鉴定，这可能会被用作大型患者群体的靶点，再加上在特定患者基础上解剖T细胞反应性的技术复杂性，导致人们对癌症新抗原的作用兴趣减弱。
现在，大约20年后的今天，技术的进步，特别是在高通量外显子组测序和基于T细胞的分析方面的进步，使得重新审视T细胞对突变抗原的反应性的发生和重要性成为可能(见第4节关于新抗原鉴定管道的技术讨论)。
图1：肿瘤新抗原发展历史概览
癌症新抗原领域的复兴始于Schreiber和Sahin小组的工作，他们利用小鼠模型证明了癌症基因组数据可以用来识别一组潜在的新抗原，然后可以评估这些新抗原的T细胞反应性(24，25)。不久之后，利用同样的方法评估癌症患者T细胞对新抗原的识别的第一批数据被公布(26，27)。
这些和随后的研究表明，在黑色素瘤患者的TIL产物中，经常可以观察到CD8和CD4T细胞对突变抗原的反应(26-31)。新抗原特异性T细胞反应性随后也在其他一些人类恶性肿瘤中被证实，包括非小细胞肺癌、卵巢癌、头颈部鳞状细胞癌、胆管癌和结直肠癌(6，32-35)。
然而，重要的是，目前还不清楚在这些肿瘤类型中，可检测到新抗原特异性T细胞反应的患者比例是否具有可比性。此外，方法上的差异，加上可能的发表偏见，使这些研究之间的比较变得复杂。
T细胞对新抗原的反应性在黑色素瘤等对T细胞检查点阻断和TIL治疗有较高临床反应率的肿瘤中出现的频率，形成了癌症新抗原在这些治疗中可能作用的第一个简单测试。作为第二个间接测试，一些研究已经检测了T细胞检查点阻断或TIL治疗是否可以改变T细胞对分子定义的新抗原的反应幅度。
在黑色素瘤和非小细胞肺癌的研究中，在抗CTLA-4治疗中检测到新抗原特异性T细胞反应性增加了大约5倍，并且在开始抗PD-1治疗后可以检测到新抗原特异性T细胞反应(27，32)。
同样，在头颈部鳞状细胞癌(33例)和黑色素瘤(31例)的病例研究中，TIL治疗后新抗原特异性T细胞反应分别增加约倍和0倍。总而言之，这些数据表明，至少在某些人类癌症中，T细胞对新抗原的识别是常见的，免疫治疗可以增加新抗原特异性T细胞的数量。
2.2.。突变负荷的临床重要性
如果新抗原在T细胞介导的癌症控制中发挥重要作用，那么显示大量T细胞识别新抗原的肿瘤可能对T细胞攻击特别敏感。理想情况下，人们希望能够直接测量肿瘤细胞上MHC呈递的新抗原的数量，以及在大量患者中针对这些抗原的T细胞反应的数量。然而，实现这一点的技术还没有完全开发出来。
作为新抗原形成的指标，一些临床研究已经检验了肿瘤突变负荷(TMB)是否与肿瘤免疫治疗的临床反应性相关。在NSCLC患者中，PD-1阻断的临床益处与TMB(32)相关。在接受抗CTLA-4治疗的黑色素瘤患者中也观察到了类似的相关性，虽然较弱(36，37)。
与这些数据一致的是，在12种肿瘤类型(13，14)中，PD-1阻滞剂在DNA错配修复缺陷的肿瘤中显示出很高的临床活性。值得注意的是，在接受TIL治疗的黑色素瘤患者中，也观察到了TMB和临床反应之间的相关性(38)，因此可能代表了利用内源性肿瘤特异性T细胞反应的癌症免疫疗法的共同特性。
有趣的是，在接受抗PD-1治疗的患者中，突变负担低的非小细胞肺癌患者的无进展存活率似乎低于接受化疗的患者(39例)。在上述数据的基础上，Jaffee和他的同事评估了27种肿瘤类型(40种)的突变负荷与抗PD-1/PD-L1治疗的临床反应性之间的关系。这表明PD-1/PD-L1阻断后的临床反应也与不同类型癌症的TMB相关。
虽然这些研究提供了明确的证据表明，人类肿瘤中突变的数量在一定程度上可以预测对利用自然T细胞库的癌症免疫疗法的反应，但一些问题值得进一步