多年來，科學(xué)家們?yōu)殚_發(fā)治療性癌癥疫苗做了大量的嘗試，但到目前為止，成功的案例并不多。腫瘤抗原的選擇是癌癥疫苗設(shè)計中最重要的一步。理想情況下，用于設(shè)計癌癥疫苗的抗原應(yīng)該在癌細(xì)胞中特異性表達(dá)（不在正常細(xì)胞中表達(dá)），存在于所有癌細(xì)胞中，是癌細(xì)胞生存所必須的（這樣癌細(xì)胞就不能通過下調(diào)抗原來逃避免疫攻擊），且具有較高的免疫原性。

腫瘤抗原分類/治療性癌癥疫苗靶點類型（來源：npj Vaccines）

腫瘤抗原通常被分為兩類：腫瘤相關(guān)抗原(tumor-associated antigens, TAAs)和腫瘤特異性抗原(tumor-specific antigens, TSAs)。TAAs是腫瘤細(xì)胞中優(yōu)先或異常表達(dá)的自身抗原，但在正常細(xì)胞中也可能有一定程度的表達(dá)。由于TAAs是自身抗原，能夠以高親和力與TAAs結(jié)合的T細(xì)胞通常會被中央和外周耐受機(jī)制從免疫組庫中刪除，因此基于TAAs開發(fā)的癌癥疫苗通常效力不足，許多疫苗試驗顯示的T細(xì)胞反應(yīng)非常微弱。相反，TSAs由致癌病毒表達(dá)的抗原以及癌癥突變編碼的新抗原（neoantigens）組成，是真正腫瘤特異性的，在正常細(xì)胞中不表達(dá)。很多人認(rèn)為，TSAs是更有吸引力的免疫治療靶點，因為它們被免疫系統(tǒng)視為外來抗原，因此，識別它們的T細(xì)胞不會受中央耐受的影響。越來越多研究人員開始利用TSAs來開發(fā)更安全、更具特異性以及更有效的癌癥疫苗。不過，仍有一些團(tuán)隊在堅持開發(fā)基于TAAs的疫苗。

腫瘤相關(guān)抗原（tumor associated antigens , TAAs）在正常細(xì)胞中也表達(dá)，包括分化抗原、過表達(dá)抗原和癌-睪丸抗原。其中，分化抗原僅在腫瘤細(xì)胞及其起源健康組織中表達(dá)，如前列腺特異性抗原(PSA)和前列腺酸性磷酸酶(PAP) 存在于正常前列腺和癌性前列腺中。腫瘤細(xì)胞也可以過表達(dá)正常情況下在健康細(xì)胞低水平表達(dá)的蛋白，如Her2/neu、TERT、survivin，其中一些過表達(dá)抗原，如卵巢癌、乳腺癌和胃癌中的Her2/neu，可以通過促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長和存活，直接參與致癌過程。這類過表達(dá)抗原是潛在的靶點，可能誘導(dǎo)T細(xì)胞特異性反應(yīng)。癌-睪丸抗原（CT抗原，如MAGE家族抗原、NY-ESO1）通常在生殖細(xì)胞(如睪丸)中表達(dá)，然而它們也在多種腫瘤（如肺癌、膀胱癌和黑素瘤）中異常表達(dá)。與分化抗原和過表達(dá)抗原相比，癌-睪丸抗原是更具吸引力的靶點，因為它們只在腫瘤細(xì)胞和生殖細(xì)胞中表達(dá)，而生殖細(xì)胞并不表達(dá)MHC分子，因此阻止了抗原向T細(xì)胞遞呈。（來源：Seminars in Immunopathology ）

7月29日，在發(fā)表于Nature雜志上的一篇論文中，來自德國的一個科學(xué)家團(tuán)隊描述了一種基于腫瘤相關(guān)抗原（TAAs）的黑色素瘤RNA疫苗首個I期人體試驗（NCT02410733）的中期結(jié)果。令人鼓舞的是，數(shù)據(jù)顯示，名為FixVac的這款疫苗能夠誘導(dǎo)針對TAAs的效應(yīng)T細(xì)胞響應(yīng)，介導(dǎo)接受過免疫檢查點阻斷療法治療的黑色素瘤患者持久的客觀緩解。

來源：Nature

具體來說，在這項新研究中，Ugur Sahin及其同事開發(fā)的FixVac（BNT111)）是一種靜脈注射的納米級脂質(zhì)體RNA (RNA-LPX)疫苗。該疫苗被優(yōu)化以能夠靶向淋巴組織中未成熟的樹突狀細(xì)胞，以及驅(qū)動MHC I類和II類分子的TAA遞呈（下圖a）。RNA-LPX可編碼4種非突變TAAs，包括NY-ESO-1、MAGEA3、tyrosinase和TPTE，這些抗原在正常組織中表達(dá)有限，但在黑色素瘤中非常普遍，且免疫原性高。此外，RNA-LPX還可通過TLR7驅(qū)動的I型干擾素途徑促進(jìn)抗原特異性T細(xì)胞的擴(kuò)增。

試驗設(shè)計和疫苗介導(dǎo)的免疫激活（來源：Nature）

這項多中心、開放標(biāo)簽、劑量遞增I期臨床試驗的探索性中期分析涉及89例晚期黑色素瘤患者，這些患者的腫瘤表達(dá)FixVac編碼的4種TAAs中的至少1種?；颊咧辽俳臃N8次FixVac（RNA劑量從7.2到400μg不等），其中一些患者繼續(xù)每月接受增強(qiáng)劑（上圖b）。此外，這些患者中，一些隊列僅接受FixVac處理，而其它隊列還會額外接受PD-1抗體治療。

分析顯示，接種疫苗后，患者脾臟代謝活動增加，表明淋巴組織中的免疫細(xì)胞TLR激活。此外，患者體溫和炎癥細(xì)胞因子（IFNα、IFNγ、IL-6、CXCL10和IL-12p70）血漿水平也短暫升高，且升高的幅度隨著RNA劑量的增加而變大。安全性方面，不良臨床事件包括輕至中度的流感樣癥狀，但這些都是可控制的，大部分可在24小時內(nèi)解決。

T細(xì)胞免疫力和FixVac的臨床活性（來源：Nature）

ELISpot分析表明，F(xiàn)ixVac誘導(dǎo)了針對疫苗抗原的強(qiáng)有力的CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞免疫反應(yīng)。在接種疫苗后，患者對至少一種TAA產(chǎn)生了特異性的T細(xì)胞應(yīng)答，其中大多數(shù)表現(xiàn)為CD4+T細(xì)胞單獨應(yīng)答，其它表現(xiàn)為CD8+T細(xì)胞和CD4+T細(xì)胞均應(yīng)答。與放大預(yù)先存在的T細(xì)胞響應(yīng)相比，F(xiàn)ixVac在誘導(dǎo)新型T細(xì)胞響應(yīng)方面更為有效，且大多數(shù)高強(qiáng)度響應(yīng)與CD8+T細(xì)胞有關(guān)。在一些響應(yīng)者中，抗原特異性細(xì)胞毒性T細(xì)胞反應(yīng)可達(dá)到過繼T細(xì)胞治療后的典型量級，且反應(yīng)是持久的。

一些患者在接種疫苗后經(jīng)歷了部分緩解以及轉(zhuǎn)移縮小，這些患者的共同特征是表現(xiàn)出了最顯著的T細(xì)胞反應(yīng)。

研究人員還鑒定出了FixVac誘導(dǎo)的特異性CD8+T細(xì)胞克隆，并證實，這些克隆能夠介導(dǎo)黑色素瘤細(xì)胞的殺傷。

一個驚人的發(fā)現(xiàn)是，一些患者在抗PD-1療法治療失敗后接種FixVac，表現(xiàn)出腫瘤消退，最終病情再次進(jìn)展，但之后又能夠響應(yīng)新一輪的抗PD-1治療。這一現(xiàn)象與FixVac可誘導(dǎo)PD-1陽性（+）效應(yīng)記憶T細(xì)胞是一致的。

接受FixVac/抗PD-1聯(lián)合治療部分緩解的患者中的T細(xì)胞免疫力分析（來源：Nature）

總的來說，數(shù)據(jù)顯示，在接受過免疫檢查點阻斷治療的患者中，再次使用FixVac和抗PD-1療法聯(lián)合治療，腫瘤消退率（tumour regression rate）超過35%，這與先前未接受過免疫檢查點阻斷治療的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者接受抗PD-1治療后的客觀緩解率（ORR）相似。

盡管在過去20年里，基于非突變TAAs的癌癥疫苗試驗的臨床結(jié)果大部分非常令人失望，但研究者們認(rèn)為，以上結(jié)果表明，RNA-LPX疫苗接種對于接受過檢查點抑制劑治療的黑色素瘤患者來說是一種有效的免疫療法，支持非突變共享（non-mutant shared）腫瘤抗原可作為癌癥疫苗的靶點。一種有效的疫苗能夠有效克服T細(xì)胞對非突變TAAs的耐受。

Nature Reviews Drug Discovery雜志就這項里程碑進(jìn)展配發(fā)的一篇評論文章指出，免疫檢查點阻斷徹底改變了癌癥治療，但對許多患者無效，特別是對腫瘤突變負(fù)荷較低的患者。而這項試驗的早期結(jié)果表明，靶向TAAs的有效治療性疫苗與抗PD-1療法聯(lián)合使用，對突變負(fù)荷較低的患者很有效，即便先前的檢查點阻斷治療失敗了。

參考資料：

1# Ugur Sahin et al. An RNA vaccine drives immunity in checkpoint-inhibitor-treated melanoma. Nature (2020).

2# An RNA vaccine for advanced melanoma（來源：Nature Reviews Drug Discovery）

3# Robert E. Hollingsworth et al. Turningthe corner on therapeutic cancer vaccines. npj Vaccines（2020）.

4# T. Tran et al. Therapeutic cancervaccine: building the future from lessons of the past. Seminars inImmunopathology(2018).