導(dǎo)讀：針對傳染病的保護性疫苗接種已被證明是醫(yī)學(xué)上最有效的健康措施之一。當(dāng)下，研究者又開始瞄準(zhǔn)于持續(xù)感染和癌癥等既定疾病的治療疫苗上，這無疑更具挑戰(zhàn)性。癌癥疫苗旨在靶向特異性抗原，這些抗原可以引發(fā)針對癌細胞的選擇性免疫反應(yīng)。

近年來，Moderna聯(lián)合Merck團隊，廣泛研究了新抗原作為免疫治療靶標(biāo)的重要性，并發(fā)現(xiàn)新抗原特異性T細胞存在于大多數(shù)癌癥中。目前，這一療法在黑色素瘤患者中已經(jīng)證實了可行性、安全性和免疫原性，但缺乏其臨床療效的明確證據(jù)。今天，由菌菌帶領(lǐng)大家走進Moderna個性化癌癥疫苗NCI-4650，一起了解其設(shè)計和相關(guān)療效情況。

01

個性化癌癥疫苗

個性化癌癥疫苗(Personalized cancer vaccines, PCVs)是一種根據(jù)每個患者腫瘤具體特征定制的疫苗，用于激發(fā)免疫系統(tǒng)攻擊腫瘤細胞。與傳統(tǒng)的癌癥疫苗不同，PCVs是基于患者的個體基因組信息和腫瘤特異性突變設(shè)計和制造的，因此具有更高的靶向性和治療潛力。同時，PCVs還兼具副作用低、免疫反應(yīng)增強、適應(yīng)性強的優(yōu)勢。PCVs的核心原理是通過利用患者腫瘤特有的“新抗原”，即腫瘤細胞中由于突變或其他變異產(chǎn)生的獨特蛋白質(zhì)，來訓(xùn)練免疫系統(tǒng)識別并攻擊這些腫瘤細胞。腫瘤細胞的這些新抗原與正常細胞中的蛋白質(zhì)不同，能夠引發(fā)特異性的免疫反應(yīng)，從而有效消滅腫瘤。PCVs制備的主要步驟有腫瘤樣本采集與基因組分析、新抗原篩選與預(yù)測、疫苗設(shè)計與生產(chǎn)，以及最終的疫苗接種與免疫激活（圖1）。

圖1 個性化癌癥疫苗的制備

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NCI-4650疫苗的設(shè)計與生產(chǎn)

NCI-4650（也稱mRNA-4650）是一種個性化RNA疫苗，主要針對KRAS基因突變的腫瘤，特別是胰腺癌、非小細胞肺癌和結(jié)直腸癌等。該疫苗利用mRNA技術(shù)，通過向患者免疫系統(tǒng)傳遞腫瘤特有的新抗原信息，來激活針對腫瘤的免疫反應(yīng)。根據(jù)文獻報道，疫苗生產(chǎn)之前首先需要對患者進行全外顯子組測序以鑒定所有癌癥突變，并生長和擴增腫瘤浸潤淋巴細胞(Tumor-Infiltrating Lymphocyte,TIL)。產(chǎn)量充足后進行擴增，通過使用覆蓋所有突變表位的長肽的高通量免疫學(xué)篩選，以鑒定自體T細胞識別的確切突變。此外，根據(jù)全外顯子組測序和RNA-Seq及其與患者人類白細胞抗原的結(jié)合親和力，最終選擇了多達15種預(yù)測的新抗原，并得到突變的25聚體表位和/或驅(qū)動基因的最終核苷酸序列，用于生產(chǎn)NCI-4650藥物產(chǎn)品。

NCI-4650的生產(chǎn)，則首先需要質(zhì)粒在大腸桿菌中過表達（圖2B），并完成線性化和純化。mRNA體外合成過程中使用Cap1加帽以提高翻譯效率。純化后，將mRNA緩沖液置換到檸檬酸鈉緩沖液中，并儲存在–20°C下直至使用。脂質(zhì)納米顆粒(Lipid nanoparticles, LNP)的制備過程如下，通過乙醇注入法將酸化的RNA和溶解在乙醇中的脂質(zhì)以3：1的比例（水/乙醇）混合，制備mRNA。調(diào)節(jié)pH值后，將mRNA-LNP置換到93 mM Tris、7%丙二醇、1 mM DTPA溶液中，并在–20°C下儲存直至使用。最終粒徑和包封分別小于100 nm和80%以上，內(nèi)毒素低于10 EU/mL[2]。

圖2 NCI-4650疫苗的設(shè)計與生產(chǎn)

03

NCI-4650疫苗臨床試驗進展

關(guān)于NCI-4650疫苗的臨床給藥方案，患者每隔2周接種疫苗，持續(xù)4個周期。所有患者都接受了至少1個療程的治療（4個疫苗接種周期）。通過分析與免疫抗原反應(yīng)的循環(huán)T細胞進行免疫學(xué)測試。如果在1個完整療程后血液中先前存在的新抗原特異性T細胞的前體水平增加3倍或新的反應(yīng)性達到可檢測水平，則患者使用相同的疫苗劑量接種最后一個療程。

目前報道的臨床研究中，我們了解到在早期臨床研究（I期試驗，NCT03480152）中，NCI-4650以LNP的形式遞送后，顯示其能夠誘導(dǎo)患者產(chǎn)生針對KRAS突變的新抗原的免疫反應(yīng)，且大多數(shù)患者耐受性良好，副作用較輕（圖3）。在聯(lián)合免疫檢查點抑制劑試驗中。NCI-4650已經(jīng)與免疫檢查點抑制劑如Pembrolizumab聯(lián)合使用，評估其聯(lián)合治療效果。研究表明，單獨使用NCI-4650可以誘導(dǎo)一定程度的抗腫瘤免疫反應(yīng)，但當(dāng)與Pembrolizumab等免疫檢查點抑制劑聯(lián)合使用時，效果得到了增強。免疫檢查點抑制劑能夠解除腫瘤對免疫系統(tǒng)的抑制作用，從而增強NCI-4650誘導(dǎo)的T細胞反應(yīng)。隨著早期試驗的成功，NCI-4650進入了更廣泛的II期臨床試驗，尤其是在KRAS突變的晚期癌癥患者（如胰腺癌患者）中進行。這些試驗主要關(guān)注疫苗對腫瘤生長的抑制作用，以及與免疫檢查點抑制劑聯(lián)合治療時的療效。初步療效和安全性結(jié)果顯示，在胰腺癌患者中NCI-4650與免疫檢查點抑制劑的聯(lián)合使用表現(xiàn)出積極的抗腫瘤免疫反應(yīng)。臨床數(shù)據(jù)表明，接種疫苗后，部分患者的腫瘤出現(xiàn)了免疫浸潤，并且有的患者的腫瘤顯著縮小。耐受性較好，副作用通常較為輕微，主要表現(xiàn)為注射部位反應(yīng)、疲勞等[3]。

表1 臨床Ⅰ期患者特征及給藥情況

圖3 NCI-4650臨床Ⅰ期試驗結(jié)果

03

結(jié)語

NCI-4650是一種基于mRNA的個性化癌癥疫苗，由Moderna與Merck合作開發(fā)。該疫苗旨在針對每位患者腫瘤中特異性表達的多達15種腫瘤相關(guān)抗原，通過激活患者的免疫系統(tǒng)來識別并攻擊癌細胞。NCI-4650主要用于治療轉(zhuǎn)移性癌癥，包括黑色素瘤、胃腸道癌癥和泌尿生殖道癌癥。在I/II期臨床試驗中，研究人員評估了NCI-4650的安全性、耐受性和免疫原性。根據(jù)已公布的數(shù)據(jù)，疫苗主鏈中17.5%的突變序列在接種后能夠誘導(dǎo)針對突變肽的T細胞應(yīng)答。此外，NCI-4650在所有劑量水平上均顯示出良好的安全性，未報告劑量限制性毒性或藥物相關(guān)的嚴重不良事件。盡管NCI-4650的臨床進展處于終止?fàn)顟B(tài)，但它的研究思路確實為癌癥患者提供一種新的個性化治療選擇，值得參考和借鑒。

參考文獻

[1] Wei J, Hui AM. The paradigm shift in treatment from Covid-19 to oncology with mRNA vaccines. Cancer Treat Rev. 2022 Jun;107:102405.

[2]https://clinicaltrials.gov/study/NCT03480152

[3] Cafri G, Gartner JJ, Zaks T, et al. mRNA vaccine-induced neoantigen-specific T cell immunity in patients with gastrointestinal cancer. J Clin Invest. 2020 Nov 2;130(11):5976-5988.

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撰寫| 工程菌星球

校稿| Gddra編審| Hide / Blue sea

編輯 設(shè)計| Alice