突破性癌症疫苗:對抗多種實體腫瘤的新希望
癌症治療疫苗的研發自2010年首款針對前列腺癌的疫苗獲批後,便持續推進。2015年,針對黑色素瘤的疫苗也相繼問世。然而,儘管許多治療性(而非預防性)癌症疫苗被廣泛研究,至今仍未有任何新疫苗獲得批准。這類疫苗開發的主要挑戰在於如何找到與正常細胞差異足夠大的腫瘤抗原,以觸發強烈的免疫反應。
塔夫茨大學的研究團隊近日開發出一款新型癌症疫苗,旨在增強免疫系統識別腫瘤抗原的能力。這種方法不僅能產生強大的免疫反應,還能建立長期的免疫記憶,降低腫瘤復發的風險。與傳統癌症疫苗針對特定抗原不同,這款新疫苗利用了一種稱為「裂解物」的混合物——即來自任何實體腫瘤的蛋白質片段,從而無需識別單一腫瘤特異性抗原。
這款疫苗在動物模型中對多種實體腫瘤展現出顯著效果,包括黑色素瘤、三陰性乳癌、路易斯肺癌以及臨床上無法手術的卵巢癌。研究團隊由生物醫學工程教授Qiaobing Xu帶領,他們在先前研究的基礎上,進一步開發了攜帶mRNA的脂質奈米顆粒,將其送入淋巴系統,以增強免疫反應。
Xu教授表示:「我們大幅改進了癌症疫苗的設計,使其適用於任何實體腫瘤的裂解物,甚至可能適用於來源不明的腫瘤,而無需選擇mRNA序列。此外,我們還新增了一種名為AHPC的成分,它能幫助將癌細胞的蛋白質片段匯入免疫反應途徑。」
與傳統疫苗不同,癌症疫苗並非用於預防由細菌或病毒引起的傳染病,而是透過刺激人體免疫系統來識別並攻擊癌細胞。與大多數針對病原體的疫苗不同,癌症疫苗是治療性的,旨在消除現有的疾病。雖然也存在一些預防性癌症疫苗,但它們通常針對與癌症相關的病毒,例如與子宮頸癌相關的HPV。
這款新疫苗的關鍵在於其能將腫瘤衍生的抗原匯入一個細胞途徑,從而有效地將抗原呈現給免疫系統。可以將這個過程想像成一種「警察指認」,每個抗原都被呈現給免疫系統,以判斷其是否為可疑分子。然而,將腫瘤抗原聚集並送入抗原呈遞細胞(如巨噬細胞或樹突狀細胞)的過程通常效率低下。為此,塔夫茨研究團隊採用了兩階段方法來提升這一過程的效率。
首先,為了確保收集所有感興趣的腫瘤蛋白,他們用AHPC分子修飾了腫瘤蛋白混合物。這種分子能招募一種酶,將一種稱為「泛素」的標籤附著在蛋白質上,使細胞能夠識別並將蛋白質處理成片段,以便呈現給免疫系統。接著,研究人員將AHPC修飾的腫瘤蛋白包裝進微小的脂質(脂肪分子)氣泡中,這些氣泡專門設計用於定位淋巴結,因為大多數抗原呈遞細胞都位於此處。
在黑色素瘤、三陰性乳癌、路易斯肺癌以及無法手術的卵巢癌的動物模型中,這款疫苗成功激發了細胞毒性T細胞的強烈反應,這些T細胞攻擊正在生長的腫瘤,抑制其進一步擴散和轉移。Xu教授指出:「對抗癌症一直是一種綜合性策略。將癌症疫苗與手術切除、化療以及其他增強細胞毒性T細胞活性的藥物結合使用,有望改善患者的治療反應,並長期預防癌症復發。」
這項研究由美國國家衛生研究院(NIH)資助,相關成果已發表於《自然生物醫學工程》期刊。