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Cancer Cell再度浪漫:直指热度上升的肿瘤RNA疫苗

02月09日
来源:王一树


本月的引人注目的封面展示了对肿瘤RNA疫苗的回顾,广州宋尔卫院士团队的综述。


受中国后裔射日神话的启发,将RNA疫苗描绘成精确的箭头,击中肿瘤“太阳”。真是富有想象力的封面!



肿瘤RNA疫苗研究总结:

免疫治疗策略的革新


肿瘤疫苗已成为肿瘤免疫治疗中一种极具潜力的策略,能够通过靶向肿瘤相关抗原或肿瘤特异性抗原,激发强效的抗肿瘤免疫应答。在各类疫苗平台中,基于RNA的疫苗备受广泛关注,尤其是在新冠疫情期间mRNA疫苗取得成功之后。



核心背景与疫苗优势


肿瘤RNA疫苗通过向抗原呈递细胞(APCs)递送肿瘤抗原,激发抗肿瘤免疫应答,是极具潜力的免疫治疗策略。其核心优势包括:无基因组整合风险、抗原设计灵活性高、可大规模生产、时间和成本效益显著,且在新冠疫情中mRNA疫苗的成功验证了其安全性和有效性。目前尚无癌症RNA疫苗获监管批准,多数临床试验处于早期阶段,核心挑战集中在疗效提升与安全性优化。


RNA疫苗的主要类型及特性


肿瘤RNA疫苗由编码肿瘤抗原的RNA分子,以及能够维持RNA稳定性、并促进细胞高效摄取、内涵体逃逸和胞质释放的递送系统组成。一旦进入细胞质,这些RNA会被细胞的翻译机制翻译,生成编码的抗原蛋白,随后该蛋白会被加工处理并呈递于主要组织相容性复合体(MHC)分子上。与用于传染病的预防性RNA疫苗不同——这类疫苗主要依赖B细胞介导产生的中和抗体(nAbs)来阻止病毒入侵,进而赋予机体长效免疫力,癌症RNA疫苗的治疗效果则主要取决于其诱导并维持强效T细胞应答的能力,而这种T细胞应答能够靶向并清除肿瘤细胞。


根据结构和功能特性,RNA疫苗大致可分为三大类:信使核糖核酸(mRNA)疫苗、自扩增核糖核酸(saRNA)疫苗和环状核糖核酸(circRNA)疫苗。




临床应用进展


抗原靶向类型及试验结果

肿瘤相关抗原(TAA)疫苗:

如CV9103(靶向前列腺癌抗原)、CV9202(靶向非小细胞肺癌抗原),虽能诱导抗原特异性免疫应答,但临床疗效有限;BNT111(靶向黑色素瘤抗原)联合PD-1抑制剂,75%患者产生免疫应答,部分实现持久疾病控制,已进入Ⅱ期试验。



共享新抗原疫苗:

针对KRAS、TP53等常见突变,如SLATEv1疫苗联合免疫检查点抑制剂(ICIs),虽能诱导T细胞应答,但存在抗原免疫优势层级问题,临床应答不佳;mRNA-5671(靶向KRAS突变体)正开展Ⅰ期试验。



个体化新抗原疫苗:

基于患者肿瘤测序设计,如autogene cevumeran(编码最多20个个性化新抗原)联合ICIs,术后胰腺癌患者中50%产生持久T细胞应答,复发风险降低;mRNA-4157联合帕博利珠单抗,使高风险黑色素瘤复发或死亡风险降低49%,疗效显著。



关键临床试验汇总





提升疫苗 疗效与安全性的关键策略




抗原筛选优化

靶点类型除传统TAA和突变新抗原外,“暗物质抗原”(源自RNA可变剪接、非经典翻译等)成为新方向,尤其适用于低突变负荷肿瘤。

筛选工具包括整合二代测序(NGS)、质谱免疫肽组学、机器学习算法,提升抗原免疫原性预测准确性。

RNA分子设计优化

修饰策略包括核苷修饰(如假尿苷、m6A)、5′帽结构优化、多聚腺苷酸尾设计,降低反应原性并提升稳定性。

序列优化包括UTR调控、密码子优化、circRNA的IRES筛选,增强翻译效率。

递送系统升级

主流载体为脂质纳米颗粒(LNP),是目前最有效载体,通过离子izable脂质、辅助磷脂等成分优化,实现组织靶向递送(肺、肝、脾脏)。

其他载体包括聚合物-脂质杂化纳米颗粒、肽类载体、外泌体等,可提升递送效率和生物相容性。

联合治疗策略

与ICIs联合:RNA疫苗启动T细胞应答,ICIs逆转T细胞耗竭,协同增强疗效(如mRNA-4157+帕博利珠单抗)。

与过继细胞治疗联合:如CARVac疫苗可促进CAR-T细胞扩增和持久存活,临床试验中客观缓解率(ORR)达33%。

与免疫激动剂联合:如STING激动剂、TriMix(TLR4激动剂+CD40L/CD70 mRNA),增强树突状细胞(DC)成熟和T细胞启动。

与放化疗/溶瘤病毒联合:诱导免疫原性细胞死亡(ICD),重塑肿瘤微环境(TME)。

给药方式与接种方案


给药途径包括

肌内注射(便捷安全)、静脉注射(系统性免疫激活)、皮内注射(利用皮肤DC富集优势)为主要方式。



接种方案

多采用同源加强策略,需多次接种以维持持久免疫应答,个性化疫苗接种周期可延长至数月。



当前挑战与未来方向


核心挑战

抗原筛选

:真正具有免疫原性的肿瘤特异性抗原(TSA)鉴定难度大,依赖多组学整合技术。



递送效率

:组织靶向性不足,存在脱靶效应,胞内递送屏障尚未完全突破。



免疫逃逸

:肿瘤微环境 immunosuppressive,疫苗诱导的T细胞浸润和功能受限。



稳定性与成本

:部分疫苗需冷链储存,个性化疫苗生产周期长、成本高。



未来方向

技术革新

:开发新一代递送系统(如器官靶向LNP)、优化circRNA合成工艺、挖掘“暗物质抗原”潜力。



联合方案精准化

:基于患者肿瘤特征(TMB、PD-L1表达)制定联合策略,避免无效组合。



扩大适用范围

:探索病毒相关肿瘤(HPV、EBV、HBV相关癌症)的RNA疫苗治疗,拓展至晚期或难治性肿瘤。



生物标志物开发

:寻找预测疫苗应答的分子标志物,实现患者精准筛选。




https://doi.org/10.1016/j.trecan.2025.09.003


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