癌症是美国第二大致死原因,根据美国疾病控制与预防中心的数据,2023年共造成超过61.3万人死亡。然而,作为治疗手段之一的癌症疫苗领域正在快速发展。根据美国国家医学图书馆的数据,过去三年全球已启动超过400项测试这种疗法的试验。
生物技术公司Moderna与制药公司Merck近日宣布,他们联合开发的实验性疫苗在五年内将晚期黑色素瘤患者的死亡或复发风险降低了近50%。在此成功基础上,Merck和Moderna表示正在测试其他mRNA疫苗以治疗不同类型的癌症,例如肾细胞癌。
东北大学杰出制药科学教授Mansoor Amiji近期在《Biomaterials》期刊上发表了一篇综述,分析了近220项针对癌症疫苗的研究和试验,探讨其发现、递送和开发方法,以及研究人员面临的主要挑战。
东北大学全球新闻(Northeastern Global News)采访了Amiji、该研究的合著者Kenneth Anderson(达纳-法伯癌症研究所LeBow骨髓瘤治疗研究所及Jerome Lipper多发性骨髓瘤中心主任)以及同样参与研究的东北大学博士后学生Zhongkun Zhang,以了解癌症疫苗的现状及他们的研究发现。
癌症疫苗如何发挥作用?
Amiji表示,癌症疫苗利用人体免疫系统攻击现有肿瘤。他补充说,研究人员设计这些疫苗来识别肿瘤的抗原(癌细胞产生的蛋白质标记物),并训练人体的免疫系统将癌细胞识别为外来物质并消灭它们。该方法是否可行,部分取决于研究人员能否成功筛选肿瘤抗原,以确保治疗针对正确的分子。
Anderson指出,这些疫苗采用了与新冠疫苗相同的mRNA技术。他说,mRNA是一种令人兴奋的新方法,在新冠疫情期间拯救了生命,现在被应用于癌症治疗。这些疫苗具有可扩展性、适应性强的特点,并能诱导强烈的免疫反应。
癌症疫苗领域的最新进展是什么?
Zhang表示,Moderna和Merck在黑色素瘤疫苗试验中,个性化mRNA疫苗的临床成功表明,基于抗原的癌症疫苗具有改善患者预后的潜力。他补充说,在人工智能(AI)驱动的抗原发现、mRNA递送平台和联合免疫疗法的推动下,癌症疫苗正进入一个新时代。例如,AI正被用于帮助识别肿瘤中的抗原,从而提高疫苗的有效性。
Amiji分享说,目前有针对多种癌症变体(包括乳腺癌、胰腺癌、结直肠癌和肺癌——这些是美国最常见的几种癌症)的疫苗处于试验阶段。
开发癌症疫苗面临哪些挑战?
Amiji解释说,癌症具有异质性,这意味着患有同一类型乳腺癌的患者,其肿瘤可能具有不同的分子特征。当癌症疫苗根据患者的具体肿瘤进行个性化定制时效果最佳,但由于这种疗法对时间和资源的消耗,这并不总是现实。他补充说,这些药物还需要适用于大范围的患者。
他进一步表示:“许多最终导致有效产品的差异……往往对患者来说是独特的。我们需要几乎走向个性化治疗模式,但个性化治疗很难实现。”
此外,Amiji说,这些疫苗偶尔会靶向错误的细胞,对健康组织产生免疫反应,从而削弱患者抵抗癌症的能力。
如何提高癌症疫苗的疗效?
该团队的综述发现,AI、mRNA递送和免疫疗法等工具有助于创建更有效的疗法。
Zhang表示,AI辅助模型能够筛选肿瘤中的抗原,帮助更好地确定疫苗应靶向的目标。他们发现,同样的模型也可用于创建更好的递送系统,以靶向体内正确的细胞,而不是攻击患者的健康组织。否则,疫苗可能会攻击健康细胞,进一步削弱患者的免疫系统。
Zhang说,有些肿瘤还具有抑制性免疫微环境,会抑制身体的反应能力。
“即使是非常(敏感的)疫苗,如果周围的免疫环境具有抑制性,也可能失败,”Zhang说,“未来的策略必须结合免疫重编程和精确设计(使得疫苗能够引起免疫系统的增强反应)。”他还说,这些疫苗需要与其他治疗方式(如化疗或放疗)联合使用才能发挥最大效果。
出版详情:
Zhongkun Zhang 等人,《Cancer vaccines: Discovery, development, and challenges for clinical translation》,《Biomaterials》(2026年)。DOI: 10.1016/j.jbiomaterials.2025.123615
期刊信息:Biomaterials
本文由东北大学全球新闻重新发布。
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