隨著人類基因技術(shù)的進步與大數(shù)據(jù)時代的到來，從科研領(lǐng)域的全基因組測序（WGS）到臨床應用的無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測，基因的作用和重要性日益凸顯?；蜓芯空诓唤?jīng)意間以其巨大的力量改變著人們的生活，使人類對自身的認知進入到了一個新的層面。

自2015年1月20日，美國總統(tǒng)奧巴馬在國情咨文中提出“精準醫(yī)學計劃”后，個體化醫(yī)療概念逐漸興起，這不僅激發(fā)了人們對基因測序的需求，也使得基因測序商業(yè)化、大眾化的意愿成為了科研界和臨床應用界的共識。

腫瘤細胞的特點是持續(xù)的快速生長和增殖，因此腫瘤細胞往往會伴隨大量基因的新發(fā)突變，使其出現(xiàn)許多新的突變蛋白，科學家稱之為腫瘤新抗原。此外，即使同種癌癥患者身上的突變都不盡相同，導致腫瘤新抗原也有所差別。因此，應用全外顯子測序篩選出不同患者的特異性腫瘤新抗原，并制備特異的腫瘤疫苗，成為個體化精準治療的有效策略[1]。

基于全外顯子測序篩選腫瘤疫苗的基本策略

黑色素瘤一般指惡性黑色素瘤（malignant melanoma，MM）。它是皮膚惡性黑色素瘤的一種，與皮膚鱗狀細胞癌及皮膚基底細胞癌共同組成最常見的皮膚三大惡性腫瘤。黑色素瘤多由黑色素細胞所形成的痣或黑色素斑發(fā)生惡變而來。黑色素瘤已成為近年來所有惡性腫瘤中發(fā)病率增長最快的惡性腫瘤，年增長率3%-5%。并且，惡性黑色素瘤一旦進入快速生長期，則患者預后極差、病死率較高。黑色素瘤基因組的突變頻率在腫瘤中是最高的，腫瘤新抗原為點多，容易被篩選到適宜的被免疫T細胞識別位點，因此是研究個體化腫瘤疫苗的首選模型[1]。目前，黑色素瘤個體化腫瘤疫苗在體外和小鼠體內(nèi)已取得顯著的治療效果[2,3]。

那么人體黑色素瘤個體化腫瘤疫苗是否也會有顯著的治療效果呢？2017年7月5日Nature雜志同期發(fā)表了兩篇關(guān)于黑色素瘤“個性化疫苗”在臨床上取得的重大突破的文章 ：“Personalized RNA mutanome vaccines mobilize poly-specific therapeutic immunity against cancer”和“An immunogenic personal neoantigen vaccine for patients with melanoma”。

來自德國Cluster for Individualized Immunointervention的團隊，對黑色素腫瘤病人腫瘤組織進行全外顯子和RNA測序。篩選攜帶非同意突變、表達水平高并且和HLA有很高親和性的基因，然后5個突變位點（腫瘤新抗原）串聯(lián)在一起制備成個性化RNA疫苗。他們?yōu)槊课换颊咧圃炝?組RNA疫苗（P09病人為1組）[4]。

篩選制備個體化RNA黑色素瘤疫苗的策略

作者在13位黑色素瘤患者身上展開了試驗。結(jié)果顯示，RNA疫苗60%在患者體內(nèi)引起了T細胞免疫反應，其中8位患者在接受疫苗后一年內(nèi)沒有出現(xiàn)復發(fā)跡象，其他已經(jīng)出現(xiàn)腫瘤轉(zhuǎn)移的5名患者在接受疫苗后，2名患者腫瘤縮。磽1名患者在接受PD-1抗體藥物后得到完全緩解[4]。

RNA疫苗引起T細胞免疫反應

RNA腫瘤疫苗治療效果

另外，來自美國波士頓Dana-Farber癌癥中心的Catherine J. Wu教授，對黑色素腫瘤病人腫瘤組織進行全外顯子和RNA測序。篩選攜帶非同意突變并且和HLA有很高親和性的基因，制備包括13-20種不同的含有新腫瘤抗原的多肽疫苗。

Catherine J. Wu教授

篩選制備個體化多肽黑色素瘤疫苗的策略

結(jié)果顯示，多肽疫苗60%在患者體內(nèi)引起了T細胞免疫反應。在接受疫苗治療的6位患者中，4位患者在25個月內(nèi)沒有出現(xiàn)復發(fā)跡象。另外2名患者出現(xiàn)了復發(fā)跡象，但是在接受了PD-1抗體藥物治療后獲得了完全緩解。

多肽腫瘤疫苗治療效果

兩個研究采用了兩種不同的腫瘤新抗原疫苗，并且在小規(guī)模的臨床試驗中均取得了顯著的治療效果，有異曲同工之妙。此外臨床治療結(jié)果數(shù)據(jù)還提示，這類新抗原疫苗與PD-1抗體藥物能夠產(chǎn)生協(xié)同效應，這將會是下一步研究的重點方向。

但是目前這個方法目前還面臨著一些挑戰(zhàn)。一：如何保證剔除冗余的信息，篩選到有效的腫瘤新抗原靶點，成功激活免疫T細胞。二：怎么保證快速的完成疫苗的制備，文章中提到RNA疫苗的制備檢測需要89-160天。對于晚期癌癥患者來說，這么長的時間內(nèi)病情很可能極度惡化甚至死亡。此外，新抗原疫苗在其它腫瘤中能否取得同樣的效果還有待試驗證實。
腫瘤疫苗和現(xiàn)在最熱門的CAR-T在技術(shù)原理上有相似之處：首先篩選到腫瘤細胞的特異性抗原，再通過基因工程放大腫瘤特異性抗原信號，從而激活免疫T細胞，產(chǎn)生主動免疫治療腫瘤。但是腫瘤疫苗比CAR-T的特異性更強，其副作用相對較小，同時腫瘤疫苗技術(shù)流程更加簡單，因此臨床應用前景更好。

參考文獻：
[1] Schumacher, T. N. & Schreiber, R. D. Neoantigens in cancer immunotherapy. Science 348, 69-74, doi:10.1126/science.aaa4971 (2015).
[2] Castle, J. C. et al. Exploiting the mutanome for tumor vaccination. Cancer research 72, 1081-1091, doi:10.1158/0008-5472.CAN-11-3722 (2012).
[3] Kreiter, S. et al. Mutant MHC class II epitopes drive therapeutic immune responses to cancer. Nature 520, 692-696, doi:10.1038/nature14426 (2015).
[4] Sahin, U. et al. Personalized RNA mutanome vaccines mobilize poly-specific therapeutic immunity against cancer. Nature, doi:10.1038/nature23003 (2017).