从共享抗原到个体化新抗原:癌症疫苗走到哪一步了

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癌症疫苗的理念并不年轻,但其临床道路远比预防性病毒疫苗曲折。二十年前,针对肿瘤相关抗原(TAA)的治疗性疫苗大多安全,却难以在已确诊的晚期肿瘤中实现客观缓解[1]。核心障碍在于中枢耐受:TAA在正常组织中亦有表达,免疫系统自幼便被训练为不对其发动攻击。即便肿瘤中TAA表达上调,疫苗激活的T细胞往往亲和力不足,且肿瘤微环境内的免疫排斥、MHC-I下调和直接免疫抑制进一步削弱了效应[1]。这一历史经验构成了Nune Markosyan与Robert Vonderheide在《Nature Communications》新近综述中的起点:既然免疫检查点抑制剂已经证明免疫系统可以识别并清除肿瘤,那么治疗性癌症疫苗的下一个合理目标,便是把T细胞重新导向真正肿瘤特异的抗原——新抗原[1]

新抗原主要源于体细胞突变,在患者健康组织中不存在,因而能够逃逸中枢耐受。与病毒致癌抗原类似,它们属于肿瘤特异性抗原(TSA)[1]。近年来,二代测序、HLA分型、MHC结合预测与肽段合成技术的组合,使针对每位患者个体突变谱的个体化癌症疫苗(PCV)成为可能。Markosyan与Vonderheide的综述试图回答一个看似简单的问题:新抗原癌症疫苗如今究竟走到了哪一步?答案并非单一的“成功”或“失败”,而是一组相互交织的临床信号、平台差异与尚未解决的取舍。

PCV的研发管线如今已相当标准化:对肿瘤与正常组织进行全外显子或全基因组测序,通过变异检测找出非同义突变;结合RNA测序确认突变表达;再依据患者HLA分型与MHC-I/II结合预测筛选候选新表位;最终进入肽段合成、mRNA或DNA质粒制备[1]。图1概括了这一流程,并突出“质量”而非“数量”正在成为筛选的核心维度:高MHC结合亲和力、与野生型差异大、突变等位基因表达高、蛋白酶体切割可行、与自身蛋白差异显著、克隆性高以及可生产性,共同决定哪些新表位值得被纳入疫苗[1]

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Figure 1 from Markosyan & Vonderheide, Nat Commun 2026;17:9700 (DOI: 10.1038/s41467-026-77532-x; CC BY-NC-ND 4.0). Workflow of neoantigen identification and prioritization for personalized cancer vaccines.

黑色素瘤是PCV临床试验最密集的癌种,原因显而易见:肿瘤突变负荷高,且肿瘤浸润淋巴细胞丰富。2017年,Sahin等人的IVAC MUTANOME与Ott等人的NeoVax两项里程碑研究分别证明,mRNA与合成 long peptide(SLP)平台可以在患者体内诱导多克隆新抗原特异性T细胞反应[2][3]。此后,Moderna/默沙东的mRNA-4157(V940)在KEYNOTE-942二期试验中将高危III/IV期黑色素瘤患者的复发或死亡风险降低49%,三年随访结果稳定[4]。这一数据使mRNA-LNP平台成为当前最受关注的PCV载体。然而,同样基于MHC-I结合预测的SLP疫苗NeoVax在黑色素瘤中也展现了持久的记忆反应和表位扩展,部分患者四年后仍无疾病进展[1][9]。两种平台都能诱导免疫反应,但直接比较受到样本量、伴随免疫检查点抑制剂用法、佐剂和读出方法差异的限制。综述因此强调,平台之争仍需头对头试验才能给出明确结论[1]

胰腺癌是低突变负荷肿瘤的代表,传统上被认为对免疫治疗不敏感。但Balachandran等人在长期存活者中发现,肿瘤新抗原的“质量”——特别是与感染性病原体肽段同源性低、差异呈递明显——比单纯数量更能预测生存[6]。在此基础上,Rojas等人报道的非修饰mRNA-LPX疫苗cevumeran在16例手术切除后的胰腺导管腺癌(PDAC)患者中,使8例产生疫苗诱导的长效CD8+效应T细胞反应;18个月时,应答者的无复发生存显著优于非应答者,且大部分疫苗诱导克隆在3.2年后仍可检测到[5]。另一方面,针对共享KRAS突变的热点的ELI-002 2P疫苗也能在PDAC患者中诱导mKRAS导向的CD4+与CD8+T细胞反应并引发表位扩展,但公司2026年6月更新的新闻稿显示其后续7P制剂未达预设主要终点,仅在完全切除人群中观察到HR 0.65的趋势[1]。这提示PDAC疫苗的疗效可能高度依赖疾病负荷和患者选择。

胶质母细胞瘤(GBM)同样突变负荷极低,但IDH1 R132H等共享突变提供了“现货型”疫苗的靶点。Plattend等人研发的IDH1疫苗在33例III/IV级星形细胞瘤患者中诱导了93.3%的免疫反应,且与HLA背景无关[7]。对于更常见的MGMT非甲基化GBM,个性化DNA疫苗联合IL-12质粒可在部分患者中诱导强烈T细胞反应,但地塞米松会显著抑制应答[1][8]。这些结果再次说明,疾病阶段、合并用药和肿瘤微环境对PCV效果的影响,不亚于抗原选择本身。

综述中另一个贯穿各癌种的主题是CD4+ T细胞反应的重要性。尽管多数PCV在设计时主要选择MHC-I结合肽段,但几乎所有试验都报告了CD4+ T细胞反应,甚至在缺乏CD8反应的情况下也能单独出现[1]。Linnemann等人早先的研究已揭示黑色素瘤中CD4+ T细胞对新抗原的频繁识别[12]。在疫苗接种后,CD4+ T细胞可通过Th1型辅助信号增强抗原呈递细胞的共刺激能力,部分还能直接杀伤黑色素瘤细胞[1]。这意味着将MHC-II结合肽段系统纳入PCV设计,可能比单纯扩展MHC-I表位更能提升临床获益。

平台差异则体现在另一个层面。mRNA-LNP制造周期短、可编码多个新抗原并借助脂质纳米颗粒提供固有佐剂效应,但其在MHC-II呈递和CD4+辅助方面不如SLP自然;SLP虽需外加佐剂且溶解度有限,却更容易同时诱导CD4+和CD8+反应;DNA疫苗可承载更大抗原容量,但通常需要电穿孔,使用场景受限[1]。表1基于综述中的Table 4与相关临床试验,对三种主流平台作了直观比较。

维度 mRNA-LNP 合成 long peptide DNA + 电穿孔
代表疫苗 V940 / mRNA-4157 NeoVax / Neo-PV-01 PGV001 / IDH1疫苗
生产周期 最短 中等 较长
MHC-I递呈 高效 相对低效 高效
MHC-II / CD4辅助 附带产生 较强 中等
固有佐剂效应 高(LNP) 低,需外加佐剂 中等
关键临床信号 KEYNOTE-942:3年复发或死亡风险降低49% 表位扩展与持久记忆反应 IDH1疫苗:93.3%免疫反应率
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Figure 2 from Markosyan & Vonderheide, Nat Commun 2026;17:9700 (DOI: 10.1038/s41467-026-77532-x; CC BY-NC-ND 4.0). Disease progression stages and proposed prevention, interception and treatment windows for personalized cancer vaccines.

与免疫检查点抑制剂的联合策略也至关重要。综述指出,反复或强烈的抗原刺激会使应答T细胞上调耗竭标志并功能低下,因此联合ICI具有生物学合理性[1]。在KEYNOTE-942中,V940联合帕博利珠单抗优于单药;在NeoVax的扩展研究中,初始对疫苗无反应的患者后续接受anti-PD-1后出现显著缓解[1]。然而,ICI的给药时机仍有争议:部分临床前数据提示ICI暴露于疫苗接种前可能诱导功能失调T细胞,但临床试验中“run-in”ICI在已有基础免疫的患者中可扩增既有克隆并诱导新反应[1]。这些观察说明,联合方案需要针对不同疾病负荷和基线免疫状态进行分层设计。

疾病阶段同样是决定PCV成败的隐性变量。图2展示了综述提出的疾病进程与干预窗口:从健康、癌前病变、浸润性癌到复发,预防性疫苗、拦截性疫苗和治疗性疫苗各有其适用区间[1]。辅助治疗环境下肿瘤负荷低、免疫系统未受多重治疗摧残,可能是PCV最能发挥效力的场景;而晚期转移性疾病中,免疫抑制微环境和肿瘤异质性会显著削弱疫苗诱导的免疫反应。乳腺癌与肝细胞癌的中期TMB肿瘤为这一论点提供了补充证据:一项三阴乳腺癌DNA疫苗研究显示87.5%的患者三年无复发[11];而一项肝细胞癌DNA疫苗研究在22例可评估患者中观察到86%产生疫苗特异性T细胞反应,30%客观缓解,显著优于anti-PD-1单药历史数据[10]

展望未来,综述认为“高质量新抗原”的识别仍是核心瓶颈。目前黑色素瘤PCV中仅22–62%的预测新抗原能诱导免疫反应[1]。提升这一比例的路径包括:引入蛋白质组学/免疫肽组学直接鉴定HLA结合肽段,弥补基因组预测遗漏的加工与呈递步骤;多中心采样以提高肿瘤空间异质性的覆盖;纳入中低亲和力MHC结合肽段;测序非编码区以发现隐蔽新抗原;以及将TCR识别与结合亲和力整合进新抗原评分[1]。对于质谱与免疫肽组学从业者而言,这意味着实验数据正从“验证预测”走向“主动发现”——质谱鉴定的HLA配体组不仅可以确认计算预测,还能揭示基因组 alone 无法捕捉的异常翻译、剪接和翻译后修饰来源的新抗原。

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自绘示意图:mRNA-LNP、合成 long peptide 与 DNA+电穿孔三种个体化新抗原疫苗平台的比较(matplotlib,ai generated)。

综观全文,Markosyan与Vonderheide的综述并非宣布PCV已经成熟,而是将其置于一个更为务实的坐标系中:TAA疫苗的失败已被充分理解,PCV在部分癌种中展示了免疫学和早期临床获益,但平台选择、联合策略、疾病阶段和抗原质量仍是开放问题。疫苗制造复杂、昂贵且耗时,肿瘤在疫苗制备期间即可发生免疫编辑;若新辅助治疗被证明更优,PCV的应用范围可能局限于可手术切除的肿瘤或具有高遗传风险的癌种[1]。最终,一个混合方案——以共享驱动突变和乘客突变的现货型疫苗作为基础,配合ICI和个体化PCV——或许是覆盖疾病全程的更现实路径。对关注免疫肽组学与肿瘤疫苗的读者而言,这篇综述的价值在于它把技术 hype 重新锚定到临床证据的连续谱上:有希望,但仍有漫长的精细化工作要做。

References

  1. Markosyan N, Vonderheide RH. Developing neoantigen cancer vaccines: where are we now? Nat Commun. 2026;17:9700. DOI: 10.1038/s41467-026-77532-x
  2. Sahin U, Derhovanessian E, Miller M, et al. Personalized RNA mutanome vaccines mobilize poly-specific therapeutic immunity against cancer. Nature. 2017;547:222-226. DOI: 10.1038/nature23003
  3. Ott PA, Hu Z, Keskin DB, et al. An immunogenic personal neoantigen vaccine for patients with melanoma. Nature. 2017;547:217-221. DOI: 10.1038/nature22991
  4. Weber JS, Carlino MS, Khattak A, et al. Individualised neoantigen therapy mRNA-4157 (V940) plus pembrolizumab versus pembrolizumab monotherapy in resected melanoma (KEYNOTE-942): a randomised, phase 2b study. Lancet. 2024;403:632-644. DOI: 10.1016/S0140-6736(23)02268-7
  5. Rojas LA, Sethna Z, Soares KC, et al. Personalized RNA neoantigen vaccines stimulate T cells in pancreatic cancer. Nature. 2023;618:144-150. DOI: 10.1038/s41586-023-06063-y
  6. Balachandran VP, Łuksza M, Zhao JN, et al. Identification of unique neoantigen qualities in long-term survivors of pancreatic cancer. Nature. 2017;551:512-516. DOI: 10.1038/nature24462
  7. Platten M, Bunse L, Wick A, et al. A vaccine targeting mutant IDH1 in newly diagnosed glioma. Nature. 2021;592:463-468. DOI: 10.1038/s41586-021-03363-z
  8. Saxena M, Bhardwaj N. Reconsidering dexamethasone for antiemesis when combining chemotherapy and immunotherapy. Oncologist. 2021;26:269-273. DOI: 10.1002/onco.13680
  9. Hu Z, Leet DE, Allesøe RL, et al. Personal neoantigen vaccines induce persistent memory T cell responses and epitope spreading in patients with melanoma. Nat Med. 2021;27:515-525. DOI: 10.1038/s41591-020-01206-4
  10. Yarchoan M, Hopkins A, Jaffee EM. Personalized neoantigen vaccine and pembrolizumab in advanced hepatocellular carcinoma: a phase 1/2 trial. Nat Med. 2024;30:1044-1053. DOI: 10.1038/s41591-024-02894-y
  11. Zhang X, Yadav M, Zhang N, et al. Neoantigen DNA vaccines are safe, feasible, and induce neoantigen-specific immune responses in triple-negative breast cancer patients. Genome Med. 2024;16:131. DOI: 10.1186/s13073-024-01388-3
  12. Linnemann C, van Buuren MM, Bies L, et al. High-throughput epitope discovery reveals frequent recognition of neo-antigens by CD4+ T cells in human melanoma. Nat Med. 2015;21:81-85. DOI: 10.1038/nm.3773

内容经AI校正和润色,审慎阅读

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