一、癌症基因组进化与免疫逃避机制

肿瘤异质性的多层次表现

恶性肿瘤具有显著的异质性，可从三个层面解析：肿瘤间异质性（不同患者或组织类型的肿瘤差异）、肿瘤内异质性（同一肿瘤内基因组不同的亚克隆）以及细胞间异质性（同一亚克隆内个体细胞的表型变异）。基因组不稳定性是驱动这种异质性的核心因素，通过引发拷贝数变异、点突变等遗传改变，促进肿瘤进化并影响临床预后。

图一. 肿瘤的异质性水平

肿瘤异质性与临床结局的关联

英国TRACERx研究通过多区域采样和高深度全外显子组测序，揭示了非小细胞肺癌的进化规律。研究发现关键驱动基因（如EGFR、MET、BRAF和TP53）的突变多呈克隆性，而PIK3CA、NF1等基因的驱动突变常表现为异质性。染色体不稳定性与基因组倍增显著相关，并可导致CDK4、FOXA1等基因的拷贝数变异。值得注意的是，拷贝数异质性与患者复发和死亡风险正相关，表明其可作为独立的预后预测因子。

图二. 多区域采样以绘制肿瘤演变图

肿瘤—免疫微环境相互作用

研究表明，免疫浸润水平在肿瘤内部和不同肿瘤间存在显著差异：约43%的肿瘤表现为均匀低免疫浸润，28%为均匀高浸润，另有28%呈现空间异质性。在肺腺癌中，CD8⁺ T细胞浸润程度与亚克隆多样性呈负相关，提示免疫系统可能通过选择性压力限制亚克隆扩张。基因组相似的肿瘤区域往往具有相似的免疫微环境特征，支持基因组—免疫表型共进化观点。

图三. 非小细胞肺癌的免疫浸润异质性

免疫逃避的分子机制

肿瘤细胞通过多种机制逃避免疫监视：

表观遗传沉默：新抗原编码基因启动子高甲基化

基因组层面：克隆性新抗原通过亚克隆拷贝数丢失

转录调控：新抗原表达下调

抗原呈递机制破坏：HLA杂合性缺失或B2M等基因突变

特别是在免疫浸润低的区域，新抗原比非新抗原更易发生拷贝数丢失，显示免疫编辑的存在。HLA-C等位基因缺失可能通过影响NK细胞活性进一步促进免疫逃逸。

免疫逃避与临床预后的相关性

根据免疫浸润水平和逃避机制的发生程度，肿瘤可分为"低免疫逃避"和"高免疫逃避"两类。低免疫逃避特征与显著延长的无病生存期相关。多变量分析确认，高克隆新抗原负荷与低免疫逃避能力是无病生存的独立保护因素。

二、NGS推动个性化癌症疫苗开发

新抗原的来源与鉴定策略

肿瘤新抗原来源于各类基因组变异，包括非同义突变、保留内含子、翻译后修饰改变、基因融合和移码突变等。NGS测序在肿瘤新抗原筛选中的应用通过全面检测这些变异，为个性化疫苗设计提供基础。新抗原需经过蛋白酶体降解、与MHC分子结合并呈递至细胞表面，才能被T细胞受体识别从而激发免疫应答。

生物标志物指导的免疫治疗策略

肿瘤突变负荷（TMB）与炎症性基因表达谱（GEP）可联合用于预测抗PD-1/PD-L1治疗的应答。根据这两种标志物的水平，肿瘤可分为四类：低TMB且低免疫炎症；高TMB但免疫逃逸；低TMB但存在T细胞炎症；高TMB且高免疫炎症。其中最后一类患者对pembrolizumab等免疫检查点抑制剂的应答率最高。

深入研究肿瘤浸润T细胞发现，仅少数T细胞具有真正的肿瘤反应性，多数为“旁观者”细胞，这重新定义了“热肿瘤”与“冷肿瘤”的特征内涵，并为开发新的免疫联合治疗策略提供依据。

图四. 免疫逃避在非小细胞肺癌中具有临床相关性

个性化癌症疫苗研发中的生物标志物发现与疫苗设计

一项代表性研究采用外显子组测序鉴定黑色素瘤突变谱，并通过树突状细胞疫苗增强新抗原特异性T细胞应答。质谱分析证实突变肽段在HLA-I类分子上的呈递。疫苗接种不仅扩增了原有新抗原特异性T细胞克隆，还激发了对次要新抗原的应答，显著提升了T细胞受体库的多样性。

另一项临床试验显示，个体化新抗原疫苗安全性良好，主要不良反应为轻微流感样症状、注射部位反应等。值得注意的是，所有接种患者均未发生自身免疫性不良事件，表明肿瘤免疫治疗中的新抗原验证策略具有较好的临床安全性。

联合治疗策略的探索

新抗原疫苗与免疫检查点抑制剂的联合应用展现出协同潜力。个案研究显示，疫苗可增强抗PD-1治疗的疗效，进一步扩大T细胞应答的广度与深度，为晚期肿瘤患者提供了新的治疗方向。

三、总结与展望

NGS技术的进步极大推动了肿瘤新抗原的鉴定与个性化疫苗开发。通过整合基因组、转录组和表观遗传学数据，我们能够更全面理解肿瘤—免疫相互作用，并设计出针对性强、安全性良好的免疫治疗策略。未来随着单细胞测序、人工智能等技术的融合，个性化癌症疫苗有望在恶性肿瘤治疗中发挥越来越重要的作用。

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