วิทยาศาสตร์เบื้องหลังการรักษา

วัคซีนมะเร็งจากนีโอแอนติเจน

ช่วยให้ระบบภูมิคุ้มกันรู้จักและตรวจจับสิ่งผิดปกติ

ระบบภูมิคุ้มกันทำหน้าที่ตรวจตราร่างกายอย่างต่อเนื่อง เพื่อค้นหาสิ่งแปลกปลอมหรือสิ่งผิดปกติ เช่น ไวรัส แบคทีเรีย รวมถึงเซลล์ที่ผิดปกติหรือได้รับความเสียหาย

แต่การตรวจจับเซลล์มะเร็งนั้นซับซ้อนกว่า เนื่องจากเซลล์มะเร็งเกิดจากเซลล์ของร่างกายเอง ทำให้ก้อนมะเร็งอาจมีลักษณะคล้ายคลึงกับเนื้อเยื่อปกติ จึงสามารถหลบเลี่ยงการตรวจจับของระบบภูมิคุ้มกันได้

ทีเซลล์เซลล์มะเร็งจดจำนีโอแอนติเจน

การนำเสนอแอนติเจน

ระบบภูมิคุ้มกันรู้จักเซลล์มะเร็งได้อย่างไร

เซลล์ทุกเซลล์ในร่างกายจะย่อยสลายโปรตีนบางส่วนที่สร้างขึ้นอย่างต่อเนื่อง ให้กลายเป็นชิ้นส่วนขนาดเล็กที่เรียกว่า เปปไทด์ (Peptides) จากนั้นโมเลกุล MHC (Major Histocompatibility Complex) จะทำหน้าที่นำเปปไทด์เหล่านี้ไปแสดงบนผิวเซลล์

ทีเซลล์ (T cells) จะใช้ตัวรับที่เรียกว่า T-cell receptors (TCRs) ตรวจสอบเปปไทด์ที่แสดงอยู่บนผิวเซลล์ หากพบเปปไทด์ที่มีความผิดปกติมากเพียงพอ และได้รับสัญญาณกระตุ้นที่เหมาะสม ทีเซลล์จะเริ่มตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน

  1. การสร้างโปรตีน (Protein synthesis)เซลล์สร้างโปรตีนตามข้อมูลทางพันธุกรรม รวมถึงโปรตีนที่เกิดจากยีนที่มีการกลายพันธุ์
  2. การย่อยสลายโปรตีน (Protein processing)โปรตีนบางส่วนจะถูกย่อยให้กลายเป็นชิ้นส่วนเปปไทด์ขนาดเล็ก
  3. การนำเสนอเปปไทด์ผ่าน MHC (MHC presentation)โมเลกุล MHC จะจับกับเปปไทด์และนำไปแสดงบนผิวเซลล์
  4. การจดจำโดยทีเซลล์ (T-cell recognition)ทีเซลล์ที่มีตัวรับตรงกับเปปไทด์ที่แสดงอยู่บนผิวเซลล์ จะสามารถ จดจำเซลล์นั้นได้

อย่างไรก็ตาม การจดจำเซลล์มะเร็งเพียงอย่างเดียวยังไม่เพียงพอ การกระตุ้นให้ระบบภูมิคุ้มกันเข้าทำลายเซลล์มะเร็งได้อย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องอาศัยกระบวนการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันหลายขั้นตอนที่ทำงานร่วมกันอย่างเป็นระบบ

นีโอแอนติเจน (Neoantigens)

นีโอแอนติเจนคืออะไร?

เมื่อมะเร็งพัฒนาขึ้น เซลล์มะเร็งจะสะสมการกลายพันธุ์ที่ทำให้โปรตีนที่เซลล์สร้างขึ้นเปลี่ยนแปลงไป การกลายพันธุ์บางชนิดทำให้เกิดลำดับเปปไทด์รูปแบบใหม่ที่ไม่พบในเซลล์ปกติ

เปปไทด์ที่จำเพาะต่อเซลล์มะเร็งเหล่านี้เรียกว่า นีโอแอนติเจน (Neoantigens) เนื่องจากไม่พบในเนื้อเยื่อปกติ ระบบภูมิคุ้มกันจึงสามารถจดจำว่าเป็นสิ่งแปลกปลอม ทำให้นีโอแอนติเจนเป็นเป้าหมายที่มีความจำเพาะสูงในการแยกแยะเซลล์มะเร็งออกจากเซลล์ปกติ

เซลล์ปกติ

DNA…CTGGCCAAG…โปรตีน…LeuAlaLys…

เปปไทด์ที่แสดงบนผิวเซลล์

เปปไทด์ปกติของร่างกาย: ทีเซลล์ไม่ตอบสนอง ต่อเปปไทด์เหล่านี้ จึงไม่โจมตีเซลล์ปกติ

เซลล์มะเร็ง

DNA…CTGGTCAAG…โปรตีน…LeuValLys…

เปปไทด์ที่แสดงบนผิวเซลล์

นีโอแอนติเจน: ทีเซลล์สามารถจดจำนีโอแอนติเจนและระบุเซลล์มะเร็งเป็นเป้าหมายในการโจมตีได้

การหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกัน

ทำไมระบบภูมิคุ้มกันจึงกำจัดมะเร็งไม่ได้เสมอไป?

แม้ทีเซลล์จะสามารถจดจำเปปไทด์ที่จำเพาะต่อเซลล์มะเร็งได้ แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าจะเกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่มีประสิทธิภาพเสมอไป เนื่องจากเซลล์มะเร็งสามารถยับยั้งการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันได้หลายวิธี ได้แก่

  • กระตุ้นกลไกจุดตรวจภูมิคุ้มกัน (Immune Checkpoints) ซึ่งส่งสัญญาณยับยั้งและลดการทำงานของทีเซลล์
  • สร้างสภาพแวดล้อมรอบก้อนมะเร็งที่กดการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกัน
  • รบกวนกระบวนการกระตุ้นและการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกัน

หนึ่งในกลไกจุดตรวจภูมิคุ้มกันที่มีการศึกษากันอย่างกว้างขวาง คือการทำงานร่วมกันของ PD-1 ซึ่งเป็นตัวรับบนทีเซลล์ และ PD-L1 ซึ่งเป็นโปรตีนที่เซลล์มะเร็งสามารถแสดงออกได้ เมื่อ PD-1 จับกับ PD-L1 จะส่งผลให้การทำงานของทีเซลล์ลดลง

TCRMHC + เปปไทด์PD-1PD-L1ทีเซลล์เซลล์มะเร็งการทำงานของทีเซลล์สูงการทำงานของทีเซลล์ลดลง

ตัวรับของทีเซลล์ (TCR) จับกับเปปไทด์ของเซลล์มะเร็งที่แสดงผ่านโมเลกุล MHC

ภูมิคุ้มกันบำบัดมะเร็ง

ภูมิคุ้มกันบำบัดช่วยรักษามะเร็งได้อย่างไร?

ภูมิคุ้มกันบำบัดมะเร็งมีเป้าหมายเพื่อเสริมการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันในร่างกายให้สามารถต่อสู้กับเซลล์มะเร็งได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยอาศัยกลไกที่แตกต่างกัน ทั้งการช่วยให้ระบบภูมิคุ้มกันจดจำเซลล์มะเร็ง กระตุ้นการตอบสนองต่อเซลล์มะเร็ง และส่งเสริมให้การโจมตีเซลล์มะเร็งดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง

การยับยั้งสัญญาณที่กดการทำงานของภูมิคุ้มกัน

ยากลุ่มยับยั้งจุดตรวจภูมิคุ้มกัน (Immune Checkpoint Inhibitors) ช่วยปิดกั้นสัญญาณยับยั้ง เช่น PD-1/PD-L1 ทำให้ทีเซลล์ที่สามารถจดจำเซลล์มะเร็งอยู่แล้วกลับมาทำงานได้ดีขึ้น

การช่วยให้ระบบภูมิคุ้มกันจดจำเซลล์มะเร็ง

วัคซีนมะเร็งช่วยนำเสนอเป้าหมายที่จำเพาะต่อมะเร็งให้ระบบภูมิคุ้มกันรู้จัก เพื่อกระตุ้นให้ทีเซลล์มุ่งเป้าไปยังเซลล์มะเร็ง

วัคซีนมะเร็งจากนีโอแอนติเจนเฉพาะบุคคลใช้แนวทางที่สอง โดยเลือกเป้าหมายจากลักษณะเฉพาะของเซลล์มะเร็งในผู้ป่วยแต่ละราย

กลไกการทำงาน

วัคซีนนีโอแอนติเจนกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันได้อย่างไร?

วัคซีนนีโอแอนติเจนเฉพาะบุคคลประกอบด้วยเปปไทด์ที่คัดเลือกจากการกลายพันธุ์ของเซลล์มะเร็งในผู้ป่วยแต่ละราย เมื่อได้รับวัคซีน เปปไทด์เหล่านี้จะถูกนำเสนอต่อระบบภูมิคุ้มกัน เพื่อให้ร่างกายสามารถจดจำเป้าหมายที่จำเพาะต่อเซลล์มะเร็งได้

  1. การฉีดวัคซีนฉีดวัคซีนที่ประกอบด้วยเปปไทด์นีโอแอนติเจนซึ่งคัดเลือกจากเซลล์มะเร็งของผู้ป่วย
  2. การนำเสนอแอนติเจนเซลล์เดนไดรต์จะรับเปปไทด์เข้าสู่เซลล์ ผ่านกระบวนการประมวลผล และนำเสนอเปปไทด์ผ่านโมเลกุล MHC
  3. การกระตุ้นทีเซลล์ทีเซลล์ที่สามารถจดจำนีโอแอนติเจนผ่านตัวรับ TCR จะถูกกระตุ้นให้ทำงานและเพิ่มจำนวนขึ้น
  4. การมุ่งเป้าทำลายเซลล์มะเร็งทีเซลล์ที่จำเพาะต่อมะเร็งเหล่านี้จะจดจำเซลล์มะเร็งที่แสดงนีโอแอนติเจนร่วมกับโมเลกุล MHC ในรูปแบบเดียวกัน และมีส่วนช่วยกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันต่อเซลล์มะเร็ง

จากงานวิจัยสู่การรักษาผู้ป่วย

Helios Platform ของเราช่วยระบุนีโอแอนติเจนเฉพาะของผู้ป่วยแต่ละราย และออกแบบ SQK01 ซึ่งเป็นวัคซีนมะเร็งจากนีโอแอนติเจนเฉพาะบุคคล

ทำความรู้จัก Helios Platform เพิ่มเติม