首個千人規模癌症疫苗試驗計劃啓動,腫瘤治療迎來“里程碑時刻”_風聞
返朴-返朴官方账号-关注返朴(ID:fanpu2019),阅读更多!6小时前
人類離治癒癌症的目標,或許邁出了一大步,這次的主角是癌症疫苗。英國國家醫療服務體系正在啓動一項大規模計劃,要在全國招募數千名癌症患者,通過匹配將他們快速納入到癌症疫苗的臨牀試驗中。這是全球首個此類計劃。目前的啓動計劃已經納入了數十名癌症患者。
癌症疫苗以其極強的特異性,精準地靶向癌細胞,而不傷及“無辜”;它還會讓患者的免疫系統牢記癌細胞的特徵,有望為患者提供持久性的保護,防止癌症的復發。對患者來説,這是一個“里程碑時刻”。
撰文 | 木木
在全球範圍內,癌症是人類最主要的致死原因之一,每年導致數百萬人的死亡。儘管醫學技術在不斷進步,但是常見的癌症治療方法,如手術、化療和放療仍然存在着諸多限制以及副作用。
近年來,一種旨在提供永久治癒癌症的創新技術,能夠通過激發人體免疫系統來識別並攻擊癌細胞,同時還能夠防止癌症復發。這就是在癌症治療領域被稱為“改變遊戲規則”的癌症疫苗。
近日,英國國家醫療服務體系(NHS)啓動了一項開創性的個性化癌症疫苗臨牀研究,也被稱為“matchmaking”計劃,旨在為每位患者量身定製癌症疫苗。該疫苗僅需數週時間即可製備完成,通過引導患者自身的免疫系統來尋找、殺死癌細胞。
研究團隊介紹,符合篩選標準並同意接受血液檢測和癌症組織樣本分析的患者,將有機會立即參與到這一全球首創的計劃中來,而這也讓很多患者看到了癌症治療的一絲新曙光。
遊戲規則改變者
癌症疫苗作為抗癌領域的一大突破性技術,旨在通過刺激人體自身的免疫系統,特別是T細胞來對抗癌細胞。
大家都知道,T細胞是免疫系統中負責識別和消滅異常細胞的關鍵免疫細胞。平時我們通過疫苗接種,就是激發和增強免疫細胞的功能,使其能夠預防和治療特定病原體。
癌症疫苗也是一樣,可以分為預防性疫苗和治療性疫苗。預防性疫苗旨在防止某些病毒感染引起的癌症,例如HPV疫苗用於預防宮頸癌;治療性疫苗則針對已經發生的腫瘤,來幫助免疫系統識別和攻擊癌細胞。
來源:Drug Target Review
但是與其他疾病的疫苗不同的是,癌症疫苗的一個重要目標是要克服腫瘤微環境(TME)中的免疫抑制。TME中存在大量的免疫抑制細胞和分子,如調節性T細胞(Tregs)、髓源性抑制細胞(MDSCs)和抑制性細胞因子(如TGF-β、IL-10),它們可以抑制免疫系統的抗腫瘤反應。
因此,通過接種癌症疫苗,可以增強效應性T細胞的活性,減少免疫抑制細胞的影響,改善TME,從而更有利於免疫系統攻擊癌細胞。此外,癌症疫苗還能通過“抗原擴展”現象來增強免疫反應。所謂“抗原擴展”,即在初始疫苗接種後,免疫系統不僅會對目標抗原產生反應,還能識別和攻擊其他腫瘤抗原,進一步擴大免疫反應的廣度和強度。
與傳統的化療和放療相比,癌症疫苗技術展現出了令人矚目的優勢。
一是其特異性極強,能夠精準地靶向癌細胞,而不傷害周圍的正常細胞,極大地減少了治療的副作用;二是疫苗接種後,免疫系統會牢記癌細胞的特徵,有望為患者提供更持久性的保護,並防止癌症的復發;再者,癌症疫苗能夠實現個性化治療,通過識別和針對每個患者特有的癌細胞突變,提供量身定做的治療方案;此外,癌症疫苗還能與其他治療方法協同作用,增強整體治療效果,為患者帶來更大的生存希望。
癌症疫苗不僅在延長患者生存期方面顯示出巨大潛力,還可以顯著改善患者的生活質量。與傳統的化療和放療不同,癌症疫苗的副作用較少,患者在治療過程中可以維持更好的生活質量。
因此,近年來隨着研究的深入,癌症疫苗在諸多基礎研究中已經展現了人類治癒癌症的一絲曙光。
腫瘤個性化疫苗試驗計劃
對於此次啓動的大規模腫瘤個性化疫苗臨牀研究,NHS負責人阿曼達·普里查德認為,這對患者來説是一個“里程碑時刻”。
目前,NHS已招募數十名患者參與癌症疫苗啓動計劃,後續還計劃在英格蘭各地的30個NHS站點招募數千名患者。首批患者的試驗將重點關注結直腸癌、皮膚癌、肺癌、膀胱癌、胰腺癌和腎癌,未來也會擴展到其他類型的癌症。
英國癌症研究中心研究與創新執行總監伊恩·福克斯表示,患者能夠獲得個性化疫苗接種“令人興奮不已”,這一進展將成為抗癌鬥爭的“遊戲規則改變者”。他強調:“像這樣的臨牀試驗對於幫助更多人活得更長、生活得更好、擺脱對癌症的恐懼至關重要。”
第一位加入癌症疫苗研究計劃的NHS患者,名叫Elliot Pfebve。這位55歲的考文垂大學講師一向身體很棒,但在一次接受全科醫生的常規健康檢查時,被診斷出患有結直腸癌。為此,他接受了腫瘤切除手術,切除了30釐米的大腸,並接受了化療。隨後,他在伯明翰大學醫院NHS基金會接受了這種個性化癌症疫苗的接種。
圖:Elliot Pfebve(中)是第一位加入癌症疫苗計劃的NHS患者丨來源:University Hospitals Birmingham NHS foundation trust
“參加這項試驗是我一生中一個非常重要的決定,對我和我的家人來説都是如此。”Pfebve説道。“在經歷了診斷的困難和令人虛弱的化療之後,能夠參與到一項可能帶來新癌症治療方法的試驗中,我感覺很棒,如果其他人也能從試驗的發現中受益,那將更好。”
一個有趣的點時,該疫苗的設計採用了與輝瑞/BioNTech開發新冠疫苗相同的mRNA疫苗技術。
在當今疫苗研發的前沿方向之中,DNA疫苗和RNA疫苗憑藉其獨特優勢備受矚目。
DNA疫苗技術通過引入編碼特定腫瘤抗原的DNA序列到宿主細胞內,使細胞表達這些抗原,從而觸發免疫反應。它的高穩定性、大規模生產的便利性以及編碼多種抗原的能力,為腫瘤免疫治療提供了新途徑。然而,DNA疫苗的遞送效率和表達水平仍有待提升。
RNA疫苗則利用mRNA分子在體內直接翻譯成抗原蛋白,從而高效誘導免疫反應。RNA疫苗無需進入細胞核的特性也賦予了其高表達的效率,且生產工藝簡單快捷,特別適合應對像腫瘤這種突變譜快速變化的疾病(類似於新冠病毒的快速突變)。然而,RNA的穩定性較低,因此需要藉助脂質納米顆粒等載體來保護和遞送,以確保其有效性和安全性。
圖:mRNA疫苗技術丨來源:Donny Bliss/NIH
在前沿疫苗研發領域,還有一種創新方式——合成長肽(SLP)疫苗。它使用合成的長肽,通過體內遞送系統將其引入體內。這些長肽包含多個T細胞表位,能夠同時激活CD4+和CD8+ T細胞,誘導強大的免疫反應。SLP疫苗的優勢在於其高度特異性和可定製性,可以根據患者的腫瘤特異性突變設計。然而,SLP疫苗的生產成本較高,並且也需要精確的遞送系統來確保有效性。
挑戰與新進展
儘管癌症疫苗在腫瘤治療領域展現出巨大的潛力,但其開發和應用過程仍然充滿了許多複雜且艱鉅的挑戰。這些挑戰不僅涉及到如何選擇合適的抗原,還包括應對腫瘤細胞的免疫逃逸機制、改良腫瘤微環境以及優化疫苗遞送平台等多個方面。
儘管面臨這些挑戰,癌症疫苗領域仍在快速發展。隨着科學技術的不斷進步,尤其是新技術、新工具的出現,許多挑戰和難題正在一點點被攻破。
比如隨着下一代測序技術的快速發展,通過測序患者的腫瘤DNA和RNA,可以快速準確地識別患者的腫瘤基因突變,進而設計相應的疫苗。治療性癌症疫苗的成功很大程度上取決於疫苗中抗原的性質,尤其是發現更多的潛在新抗原。新抗原是由於腫瘤基因突變產生的蛋白質片段,與正常細胞中表達的蛋白質不同,因此免疫系統可以將其識別為外來物質。
再比如,新型遞送平台的不斷進步,尤其是新型納米顆粒和自組裝微粒的開發,為癌症疫苗提供了更有效的遞送手段。新型遞送平台是疫苗平台發展中的重要組成部分,傳統的疫苗遞送方式可能無法有效地將疫苗成分遞送到目標部位,如淋巴結或腫瘤微環境。而新型遞送平台,是比細胞更小的非細胞顆粒,通常稱為“納米顆粒”(大小範圍為20-100納米)。科學家正在探索用它們當載體,來改善非細胞蛋白或肽基治療性癌症疫苗平台。此類方法包括脂質體遞送、兩親性(Amph)疫苗、脂質體和新型自組裝納米顆粒(由TLR7/8-SLP新抗原結合物(SNP-7/8a)組成)。此外,聚乙烯亞胺硅微棒(MSR)疫苗也被證明可以增強HPV-16 E7和多個新抗原肽的免疫原性,在小鼠中治療既存腫瘤時效果顯著。
此外,近年來計算生物學和生物信息學的發展,也使得個性化癌症疫苗的設計變得更加可行。癌症是高度異質性的疾病,不同患者的腫瘤具有不同的突變譜和免疫特徵,因此個性化癌症疫苗的思路就是根據每個患者的具體情況設計特定的抗原和治療方案。而這種個性化的解決方案,顯然更需要生物信息技術的強大支撐。
總的來説,治療性癌症疫苗在過去幾十年中取得了顯著發展。儘管面臨許多挑戰,但隨着對腫瘤免疫機制的深入理解和新技術的發展,疫苗設計和遞送平台得到改進,通過優化抗原選擇、增強免疫反應、克服免疫逃逸機制以及探索組合治療策略,治療性癌症疫苗有望在未來成為癌症治療的重要組成部分。
而且,癌症疫苗的研究和發展也促進了我們對免疫系統和癌症生物學的理解。通過研究癌症疫苗如何工作,科學家們能夠深入瞭解免疫系統如何識別和攻擊癌細胞,以及腫瘤如何逃避免疫監視。這些知識不僅有助於開發更有效的癌症疫苗,還可以應用於其他類型的免疫治療。
我們有理由相信,隨着研究的不斷深入,癌症疫苗將成為抗擊癌症的重要武器,為人類戰勝這一重大疾病帶來曙光。
參考資料
[1]https://www.theguardian.com/science/article/2024/may/31/nhs-patients-in-england-to-be-offered-trials-for-world-first-cancer-vaccine
[2]https://www.theguardian.com/science/article/2024/may/31/what-are-cancer-vaccines-and-have-scientists-finally-found-a-cure
[3]Wang SS, Liu W, Ly D, Xu H, Qu L, Zhang L. Tumor-infiltrating B cells: their role and application in anti-tumor immunity in lung cancer. Cell Mol Immunol. 2019;16(1):6-18. doi:10.1038/s41423-018-0027-x
[4]Mollica Poeta V, Massara M, Capucetti A, Bonecchi R. Chemokines and Chemokine Receptors: New Targets for Cancer Immunotherapy. Front Immunol. 2019;10:379. Published 2019 Mar 6. doi:10.3389/fimmu.2019.00379
[5]Balan S, Radford KJ, Bhardwaj N. Unexplored horizons of cDC1 in immunity and tolerance. Adv Immunol. 2020;148:49-91. doi:10.1016/bs.ai.2020.10.002
[6]Ruhland MK, Roberts EW, Cai E, et al. Visualizing Synaptic Transfer of Tumor Antigens among Dendritic Cells. Cancer Cell. 2020;37(6):786-799.e5. doi:10.1016/j.ccell.2020.05.002
[7]Roberts EW, Broz ML, Binnewies M, et al. Critical Role for CD103(+)/CD141(+) Dendritic Cells Bearing CCR7 for Tumor Antigen Trafficking and Priming of T Cell Immunity in Melanoma. Cancer Cell. 2016;30(2):324-336. doi:10.1016/j.ccell.2016.06.003
[8]Ott PA, Hu Z, Keskin DB, et al. An immunogenic personal neoantigen vaccine for patients with melanoma [published correction appears in Nature. 2018 Mar 14;555(7696):402]. Nature. 2017;547(7662):217-221. doi:10.1038/nature22991
[9]Appay V, Jandus C, Voelter V, et al. New generation vaccine induces effective melanoma-specific CD8+ T cells in the circulation but not in the tumor site. J Immunol. 2006;177(3):1670-1678. doi:10.4049/jimmunol.177.3.1670
出品:科普中國
特 別 提 示
1. 進入『返樸』微信公眾號底部菜單“精品專欄“,可查閲不同主題系列科普文章。
2. 『返樸』提供按月檢索文章功能。關注公眾號,回覆四位數組成的年份+月份,如“1903”,可獲取2019年3月的文章索引,以此類推。
版權説明:歡迎個人轉發,任何形式的媒體或機構未經授權,不得轉載和摘編。轉載授權請在「返樸」微信公眾號內聯繫後台。