疫苗最初是为了避免传染病而构想的。然而,它们增强抗原特异性免疫反应的能力已被公认为一种有前途的抗癌治疗工具。

5月7日,上海交通大学系统生物医学研究院蔡宇伽团队联合复旦大学洪佳旭、应天雷团队,上海交通大学董瑞蛟、陶生策团队,以及武汉病毒所、军事医学科学院、本导基因等多家单位在Nature Biomedical Engineering期刊在线发表了题为Dendritic-cell-targeting virus-like particles as potent mRNA vaccine carriers 的研究论文。

该研究开发了一种能够特异靶向DC细胞,高效递送mRNA和蛋白的新型疫苗平台技术—DC靶向性类病毒载体(DVLP)。这种全新的疫苗技术既能够携带mRNA也能在疫苗颗粒表面展示抗原蛋白的三维结构,具有高效激活体液免疫和细胞免疫的能力,可以显著防止新冠病毒感染,在被视为疫苗研发黑洞的单纯疱疹病毒的预防上也起到了显著的效果,为全球数亿的HSV感染者带来了治疗与预防的潜在手段。

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研究人员开展了具有树突状细胞(DC)靶向性的类病毒载体的设计和验证工作。DC是一种最主要的抗原呈递细胞,对疫苗的效果起着十分关键的作用。肿瘤疫苗PROVENGE就是一种DC疫苗。然而,PROVENGE生产与CAR-T细胞治疗类似,过程复杂、繁琐,涉及患者自体细胞分离、体外制备,而后体内回输等环节。因此,有必要开发能够在体靶向DC细胞的疫苗技术,降低DC疫苗的生产成本和价格,提高患者可及性。

总而言之,研究者开发了一种新型疫苗技术DVLP,能够在体靶向DC,同时递送mRNA和展示抗原蛋白,并激发强烈的体液免疫反应和细胞免疫反应。因此,DVLP有望成为一种对抗病毒感染、预防和治疗肿瘤和衰老的新一代疫苗技术。

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在过去的几十年里,一些利用免疫系统的特异性来消灭肿瘤的策略已经出现,如免疫细胞免疫系统、过继细胞疗法(ACT)和癌症疫苗越来越多的证据表明,新抗原(一种来自肿瘤特异性体细胞突变的肿瘤抗原)是ICI治疗和ACT成功的基础。为了支持这些发现,研究表明,针对新抗原的选择性肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)的过继转移导致肿瘤显著消退。因此,越来越多的注意力转移到鉴定新抗原作为抗肿瘤靶点。树突状细胞(DC)作为抗原递送载体是癌症疫苗的主要焦点。

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近年来,靶向肿瘤新抗原的疫苗以及靶向肿瘤新抗原的免疫疗法已被证实能在多种实体肿瘤中介导持久的抗肿瘤效应。肿瘤新抗原掀开了个体化免疫治疗的新篇章,越来越多的研发靶点聚焦于肿瘤新抗原。肿瘤新抗原是一类在肿瘤发生过程中,因基因突变而导致的抗原。它们具有与正常基因表达产物不同的遗传信息,可以通过人体固有的抗原呈递系统被免疫系统识别,产生免疫应答。这些新抗原只存在于癌细胞当中,因而是免疫治疗非常理想的靶标,特异性非常高。通过这些新抗原产生的免疫应答,不会对正常的组织细胞造成伤害。迄今为止,许多新抗原靶向癌症疫苗已进入临床试验,其中包括树突状细胞(DC)的疫苗。

Neo-DCVac是个性化新抗原自体DC疫苗,在一项临床研究中,Neo-DCVac在标准治疗方案失败的晚期肺癌中具有明显疗效。为Neo-DCVac在其他实体肿瘤中开展研究提供了依据。该试验选择的患者均为已经接受过大量治疗的转移性肺癌,接受Neo-DCVac治疗,整体缓解率为25%,疾病控制率达到75%;患者的中位无进展生存期为5.5个月,中位总生存期7.9个月。且疫苗的安全性良好。

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典型病例

一名患有广泛转移性肺腺癌的患者主要转移灶位于骨、骨盆、肾上腺和下腔静脉淋巴结。在包括一种PD-1抑制剂(nivolumab)在内的三线治疗失败后,他接受了Neo-DCVac治疗。5剂Neo-DCVac后,转移淋巴结几乎消失,肾上腺和盆腔转移灶缩小。总体而言,他的肿瘤靶病变减少了29%。这些结果表明,该疫苗在该患者的肿瘤治疗中发挥了治疗作用。

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胶质母细胞瘤是一种特别难治的肿瘤,是最常见也是最致命的脑肿瘤:它具有极强的侵袭性、免疫“冷”肿瘤、异质性极强且难以完全切除,更让人绝望的是,不管确诊的是早期还是晚期,不管手术切的多干净,其复发率接近100%。

2022年5月10日,临床研究长达15年的DC Vax树突细胞疫苗公布III 期临床实验阳性结果,终于让脑瘤患者看到了曙光。

从2007年8月到2015年11月,共纳入331例新诊断的胶质母细胞瘤(nGBM)患者,232名被随机分配到初始DCVax-L治疗组,99 名患者被随机分配到安慰剂组。

试验结果显示:DCVax-L组中位总生存期mOS为19.3个月,安慰剂组为16.5个月。

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甲基化胶质母细胞瘤患者中,90例接受DCVax-L的患者中,mOS为30.2个月(近三年),对照组的为21.3个月。

64例复发后接受DCVax-L治疗的复发性胶质母细胞瘤(rGBM)患者复发后mOS为13.2个月,对照组为7.8个月。

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总的来说,大量研究显示DC疫苗安全,易于操作,对于一系列类型的肿瘤均有免疫抑制作用,并在肿瘤的免疫治疗取得了令人鼓舞的疗效。

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参考资料

1. Dendritic-cell-targeting virus-like particles as potent mRNA vaccine carriers | Nature Biomedical Engineering

2. Association of Autologous Tumor Lysate-Loaded Dendritic Cell Vaccination With Extension of Survival Among Patients With Newly Diagnosed and Recurrent Glioblastoma - PMC (nih.gov)