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前言
癌癥疫苗是近年來興起的一種全新的免疫療法。癌癥疫苗，是通過利用腫瘤細胞相關(guān)抗原，來喚醒人體針對癌癥的免疫系統(tǒng)。美國食品及藥品管理局(FDA)一個顧問委員會全票通過了允許默沙東公司(Merck)宮頸癌疫苗上市的建議，這意味著人類抗癌戰(zhàn)爭即將進入一個劃時代的新階段。
那么宮頸癌疫苗到底是不是癌癥疫苗呢？宮頸癌疫苗，又稱為HPV疫苗，是一種預(yù)防宮頸癌發(fā)病的疫苗。宮頸癌主要由感染人乳頭瘤病毒（HPV）引起，該疫苗通過預(yù)防HPV病毒感染，進而有效預(yù)防了宮頸癌的發(fā)病，可防止人體感染疫苗所涵蓋的人乳頭狀瘤病毒亞型變異。研究發(fā)現(xiàn)99.7%的宮頸癌都是因感染HPV造成的，HPV也可以引發(fā)其他相對少見的癌癥，如喉癌、肺癌和肛門癌等。HPV的主要途徑是性或皮膚與皮膚接觸傳播。
現(xiàn)有宮頸癌疫苗種類：
HPV 2價疫苗
2016年07月12日，國家食品藥品監(jiān)督管理總局批準葛蘭素史克（GSK）公司的預(yù)防用生物制品 — 人乳頭瘤病毒吸附疫苗的進口注冊申請。該產(chǎn)品系采用桿狀病毒表達系統(tǒng)分別表達重組HPV16和18型的L1病毒樣顆粒，經(jīng)純化，添加MPL和氫氧化鋁佐劑等制備的雙價疫苗。該疫苗是申請在我國上市的新疫苗，研究數(shù)據(jù)表明在國內(nèi)目標人群中應(yīng)用的安全性和有效性與國外具有一致性。 [2]
已有資料顯示，HPV16和18型感染率zui高，導(dǎo)致了70%的宮頸癌、80%的肛門癌、60%的yin道腫瘤和40%的外陰癌。 [1]
HPV 4價疫苗
默沙東公司研發(fā)出*個HPV4價疫苗“佳達修®”（Gardasil®），并通過優(yōu)先審批在美國上市。這款四價疫苗防治HPV16、18、6、11型病毒，可預(yù)防四種人乳頭瘤病毒(HPV 6, 11, 16, 18)所導(dǎo)致的疾病。 [3]
HPV 9價疫苗
美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）2014年12月10日在其宣布：默沙東（在美國和加拿大稱為默克）研發(fā)的GARDASIL 9（佳達修，九價重組人乳頭狀瘤病毒疫苗）獲批。這款9價疫苗可以防治6、11、16、18、31、33、45、52和58型病毒。
由以上信息可知：宮頸癌疫苗只是針對HPV病毒的傳播的一種抵抗病毒疫苗。而并不是針對癌細胞的疫苗，頂多只能稱得上是癌癥相關(guān)疫苗。
有些癌癥疫苗沒有獲得類似FDA的批準，但依靠患者的口碑相傳已經(jīng)存在市場上長達數(shù)年，例如日本的蓮見疫苗（Hasumi Vaccine）。那么蓮見疫苗是不是癌癥疫苗呢？
蓮見疫苗（Hasumi Vaccine），根據(jù)抗原來源分為普通疫苗和自家疫苗。根據(jù)作用可分為癌癥預(yù)防型和癌癥治療型。由日本蓮見喜一郎醫(yī)師于1948年研發(fā)而成，并歷經(jīng)數(shù)十年發(fā)展。期間，喜一郎醫(yī)師的兒子蓮見賢一郎多次研發(fā)升級，目前應(yīng)用的HITV疫苗是2005年通過臨床正式投入市場。在日本，每年約有15,000名癌癥病人接受此項治療。
蓮見疫苗包含一份抗原及一份免疫促進劑，抗原是由各種不同的腫瘤中萃取，再分離成多糖體及糖蛋白體；而免疫促進劑則是由小牛脾臟萃取，含有不飽和脂肪酸及其他物質(zhì)。蓮見賢一郎表示，該疫苗并非直接殺死癌細胞，而是極大的提高了人體免疫活性即提高樹狀細胞等處理抗原的能力，進而誘導(dǎo)出對應(yīng)的淋巴球細胞消滅攻擊癌細胞，達到防范癌癥復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移的作用。
*，癌癥的一大特點，便是遺傳變異的大量積累。隨著突變一個接一個的出現(xiàn)，人體內(nèi)會出現(xiàn)癌癥特異性的新抗原表位，它們也是癌癥疫苗的理想靶點。隨著基因組學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、以及癌癥免疫療法的進步，現(xiàn)在我們已經(jīng)能快速地在基因組里尋找到突變，并合理地選擇出適用于疫苗開發(fā)的靶點，按需生產(chǎn)出針對特定患者的個體化疫苗。在人體中的臨床試驗也表明，此類癌癥疫苗安全有效，能針對個體腫瘤突變產(chǎn)生免疫應(yīng)答。
由此可見蓮見疫苗是典型的癌癥疫苗。
日前發(fā)表在《Science Translational Medicine》上的一項研究表明，個體化疫苗已讓一名晚期卵巢癌5年無癌，也讓我們看到了這類全新療法的無限潛力。zui近適逢《科學(xué)》雜志推出癌癥免疫療法特刊，以回顧不同領(lǐng)域所取得的成就。本文對癌癥疫苗近幾年的發(fā)展進行了梳理。
癌癥疫苗的研發(fā)簡史
早在100多年前，人們就意識到體細胞的突變可以帶來新的免疫原性——基因突變會影響蛋白序列，蛋白序列的改變則會帶來新的抗原表位。盡管出現(xiàn)在人體內(nèi)部，免疫系統(tǒng)依舊會把這些新表位視為“異鄉(xiāng)人”，對其發(fā)動攻擊。這一理念簡單易懂，但癌癥疫苗一直沒有得到有效的開發(fā)。背后的原因，則是因為我們不知道如何去靶向特定的癌癥及其抗原。
半個多世紀后，通過大量實驗，我們從機理上對癌癥疫苗的理解又有了加深。1950年代，人們發(fā)現(xiàn)小鼠對同一類型的癌癥細胞會產(chǎn)生免疫力，適應(yīng)性腫瘤免疫力的概念也隨之提出；1970年代，人們發(fā)現(xiàn)腫瘤里獲取的T細胞能有效地識別腫瘤細胞系；1980年代，分子克隆技術(shù)的引入讓我們對腫瘤抗原的了解獲得了進一步的提高。
雖然在過去的幾十年里，關(guān)于癌癥疫苗的科學(xué)有著飛速發(fā)展，但科研人員們卻面臨著一大瓶頸——許多突變往往具有“患者特異性”。也就是說，在一名患者身上出現(xiàn)的大量突變，可能壓根不在另一名患者身上重現(xiàn)。為此，過去的癌癥疫苗往往針對“共通”的突變進行研發(fā)，但效果不如人意。
臨床前研究與臨床轉(zhuǎn)化
隨著新一代測序（NGS）等技術(shù)的普及，了解患者的特異性突變已經(jīng)不再是個難題。然而初步研究卻發(fā)現(xiàn)，大約只有1%左右的突變會帶來自發(fā)的免疫反應(yīng)。如果這一比例具有代表性，那對于癌癥疫苗的開發(fā)而言并不算什么好消息。
幸運的是，進一步的研究表明，實際上能引起免疫應(yīng)答的突變比例要高得多，大部分新表位都能被CD4+ 輔助性T細胞所識別。在小鼠模型中，針對這些新表位開發(fā)出的疫苗能有效控制小鼠的晚期腫瘤。
▲個體化癌癥疫苗的開發(fā)（圖片來源：K. SUTLIFF/SCIENCE）
但從小鼠到人類的轉(zhuǎn)化并不是一項簡單的工作。為了在人體內(nèi)復(fù)制成功，我們需要經(jīng)歷鑒別突變、預(yù)測表位、設(shè)計疫苗、并生產(chǎn)疫苗這一系列復(fù)雜的工作。在3項治療惡性黑色素瘤的早期臨床試驗中，癌癥疫苗在人體內(nèi)的可行性得到了驗證。無論是使用代表腫瘤突變的多肽，還是編碼腫瘤突變的RNA，這些疫苗均取得了可喜的進展，總體免疫原性率達60%。而接受疫苗的每名患者，也都對其腫瘤突變產(chǎn)生了強有力的T細胞反應(yīng)。
總體來看，這些小型的早期臨床試驗證明了癌癥疫苗的潛力，也為進一步的研發(fā)指明了方向。
新抗原表位的預(yù)測與選擇
個體化癌癥疫苗的關(guān)鍵之一，在于地找到腫瘤的“突變組”（mutanome），并由此選擇能帶來*免疫反應(yīng)的那些突變。要做到這一點，首先我們需要發(fā)現(xiàn)腫瘤患者中的突變。目前，我們常用的手段是利用NGS技術(shù)，比較腫瘤樣本與健康組織外顯子組中的異同。但這樣的做法可能有幾個局限，其一是這些腫瘤樣本往往來自患者的活檢，而活檢獲得的小塊腫瘤可能不具有代表性；其二是目前的分析算法僅能確保單核苷酸變異（SNV）和插入/刪除突變（indels）的準確性，但還無法準確體現(xiàn)出表觀遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)錄、翻譯、翻譯后修飾等環(huán)節(jié)為癌癥新表位帶來的影響。
▲新抗原在癌癥免疫中的作用（圖片來源：K. SUTLIFF/SCIENCE）
找到腫瘤突變后，我們還需要從中做出選擇，挑選出開發(fā)成疫苗的突變類型。限于成本與技術(shù)，我們無法將所有的突變都置入產(chǎn)品之中，而我們也知道，只有部分突變序列足以讓效應(yīng)T細胞做出回應(yīng)。因此，如何在這些限制之下，挑選出有免疫原性的突變，就成了癌癥疫苗開發(fā)的一大關(guān)鍵。
目前，我們對于如何挑選這些突變用于后續(xù)開發(fā)，還沒有一個放之四海皆準的共識。但研究人員們已經(jīng)總結(jié)出來了幾個行之有效的原則，譬如突變基因在腫瘤里的表達量，抑或是突變產(chǎn)生“可呈遞”表位的能力。此外，經(jīng)驗還告訴我們，如果特定的突變在異質(zhì)性腫瘤的多個克隆里都普遍具有表達，那么該突變“成疫苗”的潛力可能也更高。
個體化疫苗的制造與臨床應(yīng)用
在臨床應(yīng)用上，個體化疫苗所遇到zui大的挑戰(zhàn)之一，便是如何快速地制造這些疫苗，并及時地送到每一名患者身邊。目前來看，個體化癌癥疫苗的種類繁多，類型包括長多肽、RNA、DNA質(zhì)粒、病毒載體、改造細菌、以及載有抗原的樹突狀細胞。根據(jù)類型不同，癌癥疫苗的制造周期也有所區(qū)別。從臨床試驗中獲得的數(shù)據(jù)看，無論是采取多肽還是RNA類型，從發(fā)現(xiàn)突變到疫苗開發(fā)，再到疫苗施用，這一過程需要3-4個月的時間。因此患者在等待時，不得不先接受其他療法的治療。將來，研究人員期望將這一時間縮短到一個月。
▲不同類型的癌癥疫苗（圖片來源：《科學(xué)》）
個體化疫苗在臨床應(yīng)用上的另一個挑戰(zhàn)是確定*的治療策略。對于那些免疫系統(tǒng)尚未得到抑制的患者，癌癥疫苗有望發(fā)揮奇效。而對于腫瘤具有大量突變的患者，我們或許就應(yīng)考慮癌癥疫苗+免疫檢查點抑制劑的組合。這是因為癌癥疫苗可以將“冷腫瘤”變成“熱腫瘤”，上調(diào)PD-L1在腫瘤微環(huán)境里的水平，抗PD-1/PD-L1的免疫檢查點抑制劑也因此有了用武之地。目前，新抗原表位疫苗與PD-1/PD-L1、CTLA4、LAG-3、TIM-3、以及TGF- β的組合也正在多項臨床試驗中進行評估。
個體化免疫療法的未來
在《科學(xué)》雜志的這篇綜述中，作者Ugur Sahin博士與Özlem Türeci博士指出在目前的語境下，“個體化治療”往往是“患者分層”的同義詞。根據(jù)患者的生物標志物進行分組并展開特定的治療固然是一大進步，也取得了良好的效果，但從狹義上看，這種治療理念還沒有做到真正的“個體化”。而且我們也不能忘記，許多癌癥患者并沒有可用來分組的生物標志物，他們同樣需要行之有效的療法。在這一點上，癌癥疫苗可能帶來突破。
▲癌癥疫苗代表了一類潛力的個體化療法（圖片來源：K. SUTLIFF/SCIENCE）
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