肿瘤mRNA疫苗靶标发现与鉴定

2024/09/18
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项目计划总投入:200万元
奖励金额:面议
单位名称:翔安创新实验室
所属领域:生物医药与大健康
技术需求类型:关键难题
期望合作方式:联合开发
联系人:李**
联系电话:15860756735

我要揭榜

项目需求说明

肿瘤免疫疗法通过激活或重塑肿瘤免疫微环境,提高患者的免疫系统对肿瘤细胞的识别和杀伤肿瘤细胞能力,已经成为肿瘤治疗的一个独特支柱,近年来取得了显著进展。其中,肿瘤治疗性疫苗利用肿瘤特异性抗原或肿瘤相关抗原来激活机体的特异性免疫应答,以杀伤肿瘤细胞,这种免疫干预策略在肿瘤治疗领域具有重要的应用前景,为未来的肿瘤治疗带来了新的希望。相较于传统的疫苗方法,mRNA疫苗技术具备平台通用性较强、制备速度较快、可同时装载的抗原价次较多等特点,在个性化定制需求明确的肿瘤新抗原疫苗领域表现出潜力,已在胰腺癌、黑色素瘤等手术切除后预防复发和转移方面取得了积极进展。理想的抗原靶标是肿瘤mRNA疫苗发挥作用的关键,传统意义上,高度表达于肿瘤中但在正常组织中表达低或不表达的非突变蛋白被定义为肿瘤相关抗原(TAA)。然而,作为肿瘤疫苗靶点,TAA存在一些局限性,例如自我耐受机制和引起自身免疫毒性。另一类肿瘤抗原是肿瘤特异性抗原(TSA),也称为新抗原。这些抗原源于体细胞突变和异常基因表达产物,具有激发肿瘤特异性T细胞反应的巨大潜力,然而,机体自发产生的T细胞可识别的新抗原仅占癌症体细胞突变的1%至2%,它们在介导T细胞介导的肿瘤细胞杀伤和抗肿瘤效果方面的能力各异。除了常规的抗原肽外,非编码基因组可能编码结合人类白细胞抗原(HLA)的肽,作为隐性抗原刺激适应性免疫。因此,在精确利用肿瘤抗原方面仍存在巨大挑战。如何发现和鉴定有效的靶标(即肿瘤抗原)是当前肿瘤mRNA疫苗开发的重大需求。

识别体细胞突变位点和预测新抗原与MHC等位基因之间的结合亲和力是最佳选择新抗原候选者的两个关键前提。目前,基于机器学习的算法仍是预测新抗原的主流方法。然而。新抗原预测过程相对复杂,包括样本准备、肿瘤突变检测、算法预测新抗原或质谱分析鉴定以及T细胞激活验证等,最终的预测准确性极易受到预测过程中的许多因素影响。因此,对未来肿瘤抗原靶标的预测和鉴定,研究的方向可以是但不局限于以下几个方面:1,改进当前算法模型,以便更好地捕捉肿瘤微环境的复杂性;2,提高训练数据的质

量和规模,以获得更准确的预测结果;3,开发更多针对MHC II分子结合肽的预测方法,以便更好地评估CD4+ T细胞的作用;4,建立综合评估和优先级排序方法,以便系统地筛选出最有潜力的候选新抗原。

整体上,项目的目标希望通过临床医学、生物学、化学及人工智能等多学科交叉,利用人工智能、大数据分析及实验手段等,进行肿瘤mRNA疫苗靶标的发现和鉴定,发展疫苗靶标的预测、筛选和鉴定技术,建立肿瘤抗原数据共享库和分析平台。


现有基础条件情况

发榜单位研究团队从事肿瘤相关研究已逾十年,目前在基于溶瘤病毒疗法(包括HSV、CVB1、PRV、VSV)的肿瘤免疫治疗方面取得积极的研究进展,系列成果发表在Nature Communications、J Immunother Cancer、Signal Transduction and Targeted Therapy等期刊,在研究溶瘤病毒的过程中发现其具有较强的改变肿瘤微环境的作用,可明显促进肿瘤特异性T细胞等免疫细胞浸润至肿瘤。在小鼠模型中,基于溶瘤病毒与肿瘤mRNA疫苗的联合疗法表现出显著优于单独用药的疗效。团队目前建立了蛋白质表达、分子计算和模拟、基于人工智能的生物计算、疫苗、抗体、诊断试剂等多个技术平台,拥有信息、生物、医学、电子等多学科背景研究人员和学生。成功构建多种传染病的预防性mRNA疫苗以及肿瘤治疗的mRNA疫苗,完成动物实验验证。项目配置了高效液相色谱仪、毛细管电泳仪、LNP制备仪、粒度分析仪、冷冻电镜、光谱流式细胞仪、质谱仪、超高分辨率荧光显微镜等先进仪器设备,并拥有符合中试规模GMP标准的生产车间。

预期成果及经济社会生态效益

我国针对恶性肿瘤mRNA疫苗的研究目前处于初级阶段,需要源头创新,包括抗原的选择、分子的修饰以及效果的优化等。鉴定有效的靶标(即肿瘤抗原)是当前肿瘤mRNA疫苗开发的重大需求和挑战。通过该技术攻关,不仅在临床应用中具有重要作用,同时也为基础研究和新药开发提供了关键资源,在癌症的早期检测、诊断、个体化治疗、预后评估、新药研发、基础研究和疫苗开发中均具有重要意义。这些研究不仅为临床癌症治疗提供了新的工具和方法,也为基础科学研究揭示了新的层面,推动了整个癌症研究领域的发展。该技术的突破将推动mRNA疫苗在重大疾病防治中的广泛应用,填补当前疫苗技术中的关键空白,助力我国生物医药产业的转型升级。

对技术难题解决应征方要求

应征方需具备医学、化学、生物信息学、药学以及人工智能等相关领域的博士学位,拥有较好的mRNA技术研究、生物信息学研究以及肿瘤相关研究基础等,具有一定的疫苗研发背景。要求项目完成时限为两年,产权归属为揭榜方与实验室共有,利益分配按双方协定执行。应征方需具备丰富的技术攻关经验,并能提供相关研究案例及成果证明。

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