

抗癌疫苗
作者:袁越新冠疫情让大家认识到了免疫系统的重要性。那么,有没有可能让免疫系统来对付癌症呢?答案是肯定的。早在19世纪末期就有人用细菌毒素激活免疫系统,用这个办法对付癌症。一个世纪之后,科学家们找到了一种更为安全的激活方式,其结果就是大名鼎鼎的癌症免疫治疗药物PD1和PD-L1。
新冠疫情还让大家认识到了疫苗的威力。那么,有没有可能用疫苗来预防癌症呢?答案也是肯定的。事实上,市面上已经有了能预防宫颈癌的HPV疫苗,但这种疫苗对付的是一种特殊的病毒,适用范围有限。有没有可能研制出一种直接对付癌细胞的广谱抗癌疫苗呢?起码从原理上来看,这种可能性是存在的。
2022年4月8日出版的《科学》(Science)杂志刊登了一篇综述文章,介绍了抗癌疫苗的历史和现状。原来,早在上世纪90年代初期就有人尝试用肿瘤抗原(Tumor Antigens)制造抗癌疫苗,可惜效果不佳,主要原因在于这种抗原虽然在肿瘤细胞表面出现的概率很高,但健康细胞表面也有少量存在,免疫系统往往会选择对其无视。
解决这个问题的办法就是改用新生抗原(Neoantigens)来制造抗癌疫苗。这种抗原只存在于癌细胞表面,健康细胞上是找不到的,这就大大增加了疫苗的有效性。问题在于目前已经发现的新生抗原数量还不够多,而且这种抗原本身的特异性很强,每一种癌症都有自己独特的新生抗原,这就给抗癌疫苗的研发带来了很多困难。
早期抗癌疫苗效果不佳的第二个原因是抗原的强度不够,因为当年的技术水平有限,科学家们只能用抗原蛋白来制造疫苗,这种疫苗只能激活免疫B细胞来制造抗体,无法动员杀伤力更强的免疫T细胞参加战斗,后者需要抗原提呈细胞(Antigen-presenting Cells)为其提供帮助。这种细胞相当于侦察兵,它们必须能够不断地合成抗原,然后将其呈现给免疫T细胞,作为后者发动攻击的靶点。
第三个原因与癌症的治疗方法有关,因为癌症病人免不了需要进行化疗,免疫系统的功能受到抑制,很容易导致疫苗失效。比如迄今为止唯一被批准使用的一种专门对付晚期前列腺癌的疫苗只能延长患者4个月的生命,这显然是不够的。所以一些科学家倾向于认为抗癌疫苗更适用于预防而不是治疗,但这就需要疫苗制造商能够根据新发现的新生抗原随时调整疫苗的靶点,这在上世纪90年代是很难实现的。
要想解决这3个难题,最好的办法就是开发出基于核酸的新型疫苗,比如mRNA疫苗就是其中之一。新冠疫情给了mRNA疫苗一个机会,后者也通过优异的表现证明这个技术起码是足够安全的,效果也达到了设计者的预期。mRNA疫苗最大的优势就在于设计简单,科学家们可以根据实际情况迅速更改抗原序列,然后将更改过的mRNA片段导入抗原提呈细胞之中,指导它们源源不断地生产出相应的新生抗原,帮助免疫T细胞杀死处于萌芽状态的癌细胞。
这个技术路线说起来并不复杂,再加上新冠疫苗的成功给了科学家们很大的信心,于是很多国家都把抗癌疫苗视为下一个潜力股,投入了巨额的研发资金。但是,这种疫苗太特殊了,临床试验的难度相当大,目前只能在癌症幸存者和那些天生带有某种强致癌基因的特殊人群中做试验,短期内还不太可能成功。但初步研究表明这种疫苗确实能够刺激出强烈的抗癌免疫反应,未来还是可期的。 抗癌癌症抗原抗体反应疫苗问题疫苗