科技日报记者 张佳欣
如果有一天,医生拿到的不是一种适用于大多数患者的抗癌药,而是一支根据不同患者肿瘤特征“量身定制”的疫苗,会是什么样?过去,这似乎遥不可及。但如今,这样的“癌症疫苗”正在从设想走向临床验证。

8月19日,莫德纳与默沙东宣布,双方联合开发的个体化mRNA癌症疫苗Intismeran autogene(原名mRNA-4157/V940)联合帕博利珠单抗(Keytruda,俗称K药),在黑色素瘤患者的Ⅲ期临床试验上大获成功。两家公司表示,与只用K药相比,联合治疗显著延长了患者的无复发生存期,并改善了无远处转移生存期。
美国《科学美国人》网站将此次试验称为一项“里程碑式”试验。默沙东和莫德纳也表示,这是首项取得积极结果的个体化新抗原疗法Ⅲ期临床试验,也是首项取得积极结果的mRNA癌症疗法Ⅲ期临床试验。此前,这类癌症疫苗已在早期临床研究中显示出潜力,而此次进入更大规模的Ⅲ期试验并再次取得积极结果,意味着这条技术路线获得了更进一步的临床验证。
消息一出,引发广泛关注。不少人好奇:这究竟是一种什么样的疫苗?为何要“量身定制”?它距离真正惠及患者,还有多远?
这不是给健康人打的“预防针”
癌症疫苗并不是一个全新的概念,但它最易被误解的地方,在于常被与HPV疫苗、乙肝疫苗等传统预防性疫苗混为一谈。后者通过预防病毒感染来降低癌症发生风险,而Intismeran走的是另一条路——治疗性疫苗。
顾名思义,它不是给健康人预防癌症用的,而是用于已经患癌、完成肿瘤切除后的患者,作为辅助治疗的一部分。这是因为,肿瘤被手术切除,并不意味着体内一定不存在癌细胞。一些数量极少的癌细胞可能已经离开原发肿瘤,或者残留在体内,现有检查手段未必能够发现。这些细胞日后可能重新形成肿瘤,甚至发生远处转移。
因此,这种治疗的思路,是在手术切除肿瘤后,继续借助免疫系统清除可能残留的癌细胞,降低复发和转移风险。
为每名患者定制一份“抗癌处方”
之所以需要“量身定制”,是因为每个患者的肿瘤都不尽相同。即便同为黑色素瘤,不同个体肿瘤细胞中的基因突变组合也可能天差地别。其中一些突变会使癌细胞产生正常细胞没有的异常蛋白片段,这些能够被免疫系统识别的“靶标”,被称为“新抗原”。
Intismeran的个体化设计,就是从寻找这些新抗原开始。

据默沙东和莫德纳官网介绍,患者完成肿瘤切除后,研究人员会对肿瘤组织进行全外显子组测序和RNA测序,并将肿瘤细胞与正常细胞的遗传信息进行比较,从大量基因突变中寻找肿瘤特有的变化。
这也是AI发挥作用的地方。研究人员利用机器学习算法,从大量候选突变中筛选出最多34种最有可能被患者免疫系统识别的新抗原。简言之,就是先读取癌细胞的“指纹”,再为这名患者制作一份专属“识别名单”。

筛选完成后,研究人员会把相关遗传信息编码进一条mRNA分子,再将其包裹在脂质纳米颗粒中,制成疫苗,通过肌肉注射进入患者体内。由于不同患者肿瘤中的突变组合各异,最终用于制作疫苗的“新抗原清单”也因人而异,因此,每名患者获得的疫苗实际上都是根据自身肿瘤特征定制的。
疫苗进入人体后,mRNA会被细胞翻译成相应的新抗原蛋白,并经过细胞加工和呈递,激活能够识别这些肿瘤特征的T细胞。当T细胞再次遇到带有相应特征的癌细胞时,就有可能将其识别并发起攻击。
而K药则从另一侧发力。它阻断PD-1通路,减轻肿瘤对T细胞的抑制,让已经“训练有素”的抗肿瘤免疫反应更充分地发挥作用。
这种“一人一药”的模式,对生产效率提出了更高要求。据美国生物医药行业媒体Fierce Biotech网站报道,从患者肿瘤取样、测序、新抗原设计,到疫苗制备与给药,整个个体化生产过程需要数周时间。此前临床研究中,对于成功完成新抗原设计的患者,疫苗生产成功率超过99%。
从黑色素瘤走向更多癌症还有多远
此次结果,也让mRNA技术在癌症治疗中的潜力进一步显现。莫德纳CEO斯特凡·班塞尔19日在公司发布的一份解读中激动地表示,多年来,利用mRNA技术读取患者肿瘤独特的遗传“指纹”,并据此设计专门针对该患者癌症的药物,听起来一度像“科幻小说”。如今,这种设想正在获得临床验证。
特斯拉CEO埃隆·马斯克也在社交平台上谈及这一进展,直言mRNA技术具有“巨大潜力”,未来疾病治疗或许会越来越像解决一个“软件问题”。
的确,从肿瘤测序获取信息,到利用AI筛选关键新抗原,再到通过mRNA快速“写入”这些信息,AI与生物技术的结合正在让这种高度个体化的治疗成为可能。《自然》杂志网站指出,个体化癌症疫苗最大的挑战之一恰恰在于其定制过程,而AI已经参与其中,帮助研究人员判断哪些新抗原更可能引发强烈免疫反应。
当然,这并不意味着“癌症疫苗”已能治疗所有癌症。不同癌症、不同患者的基因突变存在差异,哪些突变能够形成有效的新抗原、能否激活足够强的免疫反应,以及肿瘤如何逃避免疫攻击,都需要临床试验逐一验证。
据默沙东官网介绍,双方的INTerpath项目目前包括9项Ⅱ期和Ⅲ期试验,研究范围已经扩展至非小细胞肺癌、膀胱癌、肾细胞癌等多种肿瘤,并在探索胰腺癌、胃癌等疾病。这些研究能否取得类似结果,将进一步检验个体化mRNA疗法的适用范围。
目前公布的还只是试验结果的初步信息,研究仍将继续随访患者,以观察包括总生存期在内的其他指标,完整Ⅲ期试验数据将在后续国际医学会议上公布。《科学美国人》网站指出,即便临床试验取得成功,这款疗法仍需接受美国食品药品监督管理局(FDA)审查。

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