治疗性疫苗
治疗性疫苗(Therapeutic Vaccine),是一种旨在治疗已存在的疾病(主要是恶性肿瘤和慢性传染病如 HIV、慢性乙肝)的免疫疗法。与依靠产生中和抗体来阻断感染的预防性疫苗不同,治疗性疫苗的核心目标是诱导强效的细胞免疫,特别是激活特异性的 CD8+ 细胞毒性T细胞 (CTL)。它通过将肿瘤特有的抗原(如新抗原、肿瘤相关抗原)呈递给免疫系统,打破机体对肿瘤的免疫耐受,训练 T 细胞识别并杀灭体内的癌细胞或受感染细胞。尽管历史上许多尝试因肿瘤微环境的抑制而失败,但随着mRNA技术的成熟及与免疫检查点抑制剂 (PD-1/PD-L1) 的联合应用,治疗性疫苗正迎来复兴。全球首个获批的治疗性癌症疫苗是用于前列腺癌的 Sipuleucel-T (Provenge)。
作用机制:唤醒沉睡的军队
治疗性疫苗试图模拟一场“感染”,以此来欺骗免疫系统攻击肿瘤。其过程比预防性疫苗更为复杂,必须克服“免疫耐受”。
- 抗原选择 (Targeting):
首先需要找到肿瘤细胞特有的“指纹”。最理想的是新抗原 (Neoantigens),它们源于肿瘤的体细胞突变,只在癌细胞表达,正常细胞没有。 - 递送与呈递 (Delivery & Presentation):
疫苗(无论是 mRNA、多肽 还是 病毒载体)将抗原信息带入体内,被专业的抗原呈递细胞(尤其是 树突状细胞, DC)摄取。DC 细胞必须被强效佐剂激活,才能将抗原加工并装载到 MHC-I 和 MHC-II 分子上。 - T细胞启动 (Priming):
在淋巴结中,携带抗原信息的 DC 激活初始 T 细胞,使其扩增为数十亿个特异性的 CD8+ 效应T细胞 (CTL)。 - 归巢与杀伤 (Homing & Killing):
这些 CTL 必须离开淋巴结,穿过血管,渗透进肿瘤微环境 (TME),识别并裂解肿瘤细胞。
[Image:Cancer_immunity_cycle_vaccine.png|100px|癌症免疫循环中的疫苗作用点]
| 疫苗平台 | 原理描述 | 优劣势 |
|---|---|---|
| DC疫苗 (细胞) | 从患者血液提取单核细胞,体外诱导为树突状细胞,负载抗原后回输。如 Sipuleucel-T。 | 优点: 绕过体内呈递障碍。 缺点: 制造工艺复杂,昂贵,难以量产。 |
| mRNA疫苗 | 利用 LNP 包裹编码新抗原的 mRNA。如 BioNTech 的 BNT122 (RO7198457)。 | 优点: 可同时编码多种新抗原,生产极快,自带佐剂效应。 缺点: 需超低温冷链。 |
| 多肽疫苗 | 直接注射合成的长肽段 (Synthetic Long Peptides, SLP)。 | 优点: 稳定,便宜。 缺点: 免疫原性弱,必须依赖强效佐剂 (如 Poly-ICLC)。 |
| 病毒载体疫苗 | 利用腺病毒或痘病毒表达肿瘤抗原。如 PROSTVAC。 | 优点: 感染力强,诱导 T 细胞能力强。 缺点: 宿主可能产生抗载体抗体,限制重复给药。 |
为什么过去总是失败?
刹车片未松开
几十年来,无数治疗性疫苗在 III 期临床试验中折戟。主要原因在于:疫苗虽然成功诱导了 T 细胞,但这些 T 细胞一进入肿瘤微环境 (TME),就会被立刻“关闭”。
联合治疗的曙光:
TME 中充满了抑制性信号(如 PD-L1, TGF-β)和抑制性细胞(如 Tregs)。现在的标准策略是:“疫苗踩油门,PD-1 松刹车”。例如,Moderna 的 mRNA 疫苗 (mRNA-4157) 联合 帕博利珠单抗 在黑色素瘤中显著降低了复发风险,证明了联合策略的威力。
学术参考文献与权威点评
[1] Kantoff PW, Higano CS, Shore ND, et al. (2010). Sipuleucel-T immunotherapy for castration-resistant prostate cancer. New England Journal of Medicine. 2010;363(5):411-422.
[学术点评]:历史性时刻。IMPACT 研究证实了自体 DC 疫苗 Sipuleucel-T 能显著延长前列腺癌患者的总生存期 (OS),使其成为全球首个获 FDA 批准的治疗性癌症疫苗。
[2] Sahin U, Derhovanessian E, Miller M, et al. (2017). Personalized RNA mutanome vaccines mobilize poly-specific therapeutic immunity against cancer. Nature. 2017;547(7662):222-226.
[学术点评]:新抗原革命。BioNTech 创始人 Sahin 教授首次展示了基于 NGS 测序的个性化 mRNA 疫苗在黑色素瘤患者中诱导了强烈的 T 细胞应答,并有效控制了转移灶。
[3] Melero I, Gaudernack G, Gerritsen W, et al. (2014). Therapeutic vaccines for cancer: an overview of clinical trials. Nature Reviews Clinical Oncology. 2014;11(9):509-524.
[学术点评]:综述与反思。全面回顾了过去疫苗失败的原因,指出了抗原选择不当和缺乏联合治疗是两大痛点,为后续的研发指明了方向。