Nature：癌症疫苗联合PD-1抗体，肿瘤消退率＞35%！

多年来，科学家们为开发治疗性癌症疫苗做了大量的尝试，但到目前为止，成功的案例并不多。肿瘤抗原的选择是癌症疫苗设计中最重要的一步。理想情况下，用于设计癌症疫苗的抗原应该在癌细胞中特异性表达（不在正常细胞中表达），存在于所有癌细胞中，是癌细胞生存所必须的（这样癌细胞就不能通过下调抗原来逃避免疫攻击），且具有较高的免疫原性。

肿瘤抗原通常被分为两类：肿瘤相关抗原(tumor-associated antigens, TAAs)和肿瘤特异性抗原(tumor-specific antigens, TSAs)。TAAs是肿瘤细胞中优先或异常表达的自身抗原，但在正常细胞中也可能有一定程度的表达。由于TAAs是自身抗原，能够以高亲和力与TAAs结合的T细胞通常会被中央和外周耐受机制从免疫组库中删除，因此基于TAAs开发的癌症疫苗通常效力不足，许多疫苗试验显示的T细胞反应非常微弱。相反，TSAs由致癌病毒表达的抗原以及癌症突变编码的新抗原（neoantigens）组成，是真正肿瘤特异性的，在正常细胞中不表达。很多人认为，TSAs是更有吸引力的免疫治疗靶点，因为它们被免疫系统视为外来抗原，因此，识别它们的T细胞不会受中央耐受的影响。越来越多研究人员开始利用TSAs来开发更安全、更具特异性以及更有效的癌症疫苗。不过，仍有一些团队在坚持开发基于TAAs的疫苗。

来源：Seminars in Immunopathology

肿瘤相关抗原（tumor associated antigens , TAAs）在正常细胞中也表达，包括分化抗原、过表达抗原和癌-睾丸抗原。其中，分化抗原仅在肿瘤细胞及其起源健康组织中表达，如前列腺特异性抗原(PSA)和前列腺酸性磷酸酶(PAP) 存在于正常前列腺和癌性前列腺中。肿瘤细胞也可以过表达正常情况下在健康细胞低水平表达的蛋白，如Her2/neu、TERT、survivin，其中一些过表达抗原，如卵巢癌、乳腺癌和胃癌中的Her2/neu，可以通过促进肿瘤细胞的生长和存活，直接参与致癌过程。这类过表达抗原是潜在的靶点，可能诱导T细胞特异性反应。癌-睾丸抗原（CT抗原，如MAGE家族抗原、NY-ESO1）通常在生殖细胞(如睾丸)中表达，然而它们也在多种肿瘤（如肺癌、膀胱癌和黑素瘤）中异常表达。与分化抗原和过表达抗原相比，癌-睾丸抗原是更具吸引力的靶点，因为它们只在肿瘤细胞和生殖细胞中表达，而生殖细胞并不表达MHC分子，因此阻止了抗原向T细胞递呈。

7月29日，在发表于Nature杂志上的一篇论文中，来自德国的一个科学家团队描述了一种基于肿瘤相关抗原（TAAs）的黑色素瘤RNA疫苗首个I期人体试验（NCT02410733）的中期结果。令人鼓舞的是，数据显示，名为FixVac的这款疫苗能够诱导针对TAAs的效应T细胞响应，介导接受过免疫检查点阻断疗法治疗的黑色素瘤患者持久的客观缓解。

来源：Nature

具体来说，在这项新研究中，Ugur Sahin及其同事开发的FixVac（BNT111)）是一种静脉注射的纳米级脂质体RNA (RNA-LPX)疫苗。该疫苗被优化以能够靶向淋巴组织中未成熟的树突状细胞，以及驱动MHC I类和II类分子的TAA递呈（下图a）。RNA-LPX可编码4种非突变TAAs，包括NY-ESO-1、MAGEA3、tyrosinase和TPTE，这些抗原在正常组织中表达有限，但在黑色素瘤中非常普遍，且免疫原性高。此外，RNA-LPX还可通过TLR7驱动的I型干扰素途径促进抗原特异性T细胞的扩增。

试验设计和疫苗介导的免疫激活（来源：Nature）

这项多中心、开放标签、剂量递增I期临床试验的探索性中期分析涉及89例晚期黑色素瘤患者，这些患者的肿瘤表达FixVac编码的4种TAAs中的至少1种。患者至少接种8次FixVac（RNA剂量从7.2到400μg不等），其中一些患者继续每月接受增强剂（上图b）。此外，这些患者中，一些队列仅接受FixVac处理，而其它队列还会额外接受PD-1抗体治疗。

分析显示，接种疫苗后，患者脾脏代谢活动增加，表明淋巴组织中的免疫细胞TLR激活。此外，患者体温和炎症细胞因子（IFNα、IFNγ、IL-6、CXCL10和IL-12p70）血浆水平也短暂升高，且升高的幅度随着RNA剂量的增加而变大。安全性方面，不良临床事件包括轻至中度的流感样症状，但这些都是可控制的，大部分可在24小时内解决。

T细胞免疫力和FixVac的临床活性（来源：Nature）

ELISpot分析表明，FixVac诱导了针对疫苗抗原的强有力的CD4+T细胞和CD8+T细胞免疫反应。在接种疫苗后，患者对至少一种TAA产生了特异性的T细胞应答，其中大多数表现为CD4+T细胞单独应答，其它表现为CD8+T细胞和CD4+T细胞均应答。与放大预先存在的T细胞响应相比，FixVac在诱导新型T细胞响应方面更为有效，且大多数高强度响应与CD8+T细胞有关。在一些响应者中，抗原特异性细胞毒性T细胞反应可达到过继T细胞治疗后的典型量级，且反应是持久的。

一些患者在接种疫苗后经历了部分缓解以及转移缩小，这些患者的共同特征是表现出了最显著的T细胞反应。

研究人员还鉴定出了FixVac诱导的特异性CD8+T细胞克隆，并证实，这些克隆能够介导黑色素瘤细胞的杀伤。

一个惊人的发现是，一些患者在抗PD-1疗法治疗失败后接种FixVac，表现出肿瘤消退，最终病情再次进展，但之后又能够响应新一轮的抗PD-1治疗。这一现象与FixVac可诱导PD-1阳性（+）效应记忆T细胞是一致的。

总的来说，数据显示，在接受过免疫检查点阻断治疗的患者中，再次使用FixVac和抗PD-1疗法联合治疗，肿瘤消退率（tumour regression rate）超过35%，这与先前未接受过免疫检查点阻断治疗的转移性黑色素瘤患者接受抗PD-1治疗后的客观缓解率（ORR）相似。

尽管在过去20年里，基于非突变TAAs的癌症疫苗试验的临床结果大部分非常令人失望，但研究者们认为，以上结果表明，RNA-LPX疫苗接种对于接受过检查点抑制剂治疗的黑色素瘤患者来说是一种有效的免疫疗法，支持非突变共享（non-mutant shared）肿瘤抗原可作为癌症疫苗的靶点。一种有效的疫苗能够有效克服T细胞对非突变TAAs的耐受。

Nature Reviews Drug Discovery杂志就这项里程碑进展配发的一篇评论文章指出，免疫检查点阻断彻底改变了癌症治疗，但对许多患者无效，特别是对肿瘤突变负荷较低的患者。而这项试验的早期结果表明，靶向TAAs的有效治疗性疫苗与抗PD-1疗法联合使用，对突变负荷较低的患者很有效，即便先前的检查点阻断治疗失败了。

参考资料：

1# Ugur Sahin et al. An RNA vaccine drives immunity in checkpoint-inhibitor-treated melanoma. Nature (2020).

2# An RNA vaccine for advanced melanoma（来源：Nature Reviews Drug Discovery）

3# Robert E. Hollingsworth et al. Turningthe corner on therapeutic cancer vaccines. npj Vaccines（2020）.

4# T. Tran et al. Therapeutic cancervaccine: building the future from lessons of the past. Seminars inImmunopathology(2018).