中国团队开发纳米癌症疫苗，有望抑制肿瘤复发

日前，《科学》子刊《科学-转化医学》发表一篇来自中国国家纳米科学中心的最新研究。由聂广军研究员、吴雁研究员与赵宇亮院士领导的团队在个体化癌症疫苗研发中取得积极进展，可在多种小鼠模型中抑制肿瘤复发。

说到疫苗，大家都不陌生。每个人出生后都需要接种疫苗，预防疾病。有时，这些疫苗的保护力还能维持终身。然而目前绝大多数疫苗针对的都是传染性疾病。相比之下，癌症虽然是全球最致命的疾病之一，却极少有癌症疫苗的开发消息。

要怪就怪癌症实在太过复杂，像肺癌、胃癌这样实体肿瘤更是如此——每一名患者的肿瘤都具有高度的“异质性”，即不同的细胞群之间可能含有不一样的突变。同样是肺癌，一名患者体内的突变，在另一名患者体内可能就不存在。这也给疫苗的开发带来了难题。

曾经有人想过是否能将手术切除的肿瘤组织做成疫苗，打回患者体内。这样一来，这种癌症疫苗就是量身定做，有效针对患者体内的多种突变。只要患者产生相应的免疫力，不就能有效预防癌症复发了吗？

然而这样做也有风险——肿瘤再怎么说，也是人体自身的细胞癌变后的产物。这些肿瘤带有的大部分抗原可能也存在于人体的其它部位，因此免疫系统很有可能把它们认作是“熟人”，从而不激发免疫反应，疫苗也就失去了它应有的效果。

那有什么办法能够“教育”免疫系统，让它们识别来自肿瘤的抗原吗？科学家们想到，让这些肿瘤抗原与细菌这样的“坏人”进行绑定，就能提高免疫系统的警觉性。作为人体的常见入侵者，细菌往往能引起免疫系统的快速反应，并被清除出体外。

然而如果只是用细菌成分去“无脑”激活免疫系统，又会引起另一方面的问题。比如就有研究发现，位于革兰氏阴性菌细胞壁表面的脂多糖会过度激活免疫系统，引起细胞因子风暴，可能致人于死地。这些发现也表明，想开发有效的癌症疫苗，不但需要激活免疫系统，还需要把握住激活的“度”。

这正是本研究的突破所在。利用纳米技术，研究团队开发了一种纳米癌症疫苗，上边既有来自肿瘤的抗原信息，又有来自大肠杆菌内膜的信号（作为佐剂，激发免疫反应）。由于本疫苗使用的大肠杆菌在肠道较为常见，使用的内膜又不含脂多糖，因此不易引起严重的免疫副作用。

实验结果表明，这种“杂交”的癌症疫苗能高效被树突状细胞摄取，提高肿瘤抗原和佐剂成分的递送效率，引起强效的先天免疫反应和肿瘤特异的适应性免疫反应。在多种小鼠模型中，该疫苗也能有效抑制肿瘤复发，延长小鼠的术后生存期。此外，该疫苗还能产生持久的保护力。

本研究的官方新闻稿指出，这款纳米癌症疫苗能实现个体化抗原的有效递送，诱导机体产生特异的免疫反应，且能抑制肿瘤的术后复发。更为重要的是，它在多种实体瘤中都有应用潜力，因此具有广阔的临床应用前景。

参考资料：

[1] Long Chen et al., (2021), Bacterial cytoplasmic membranes synergistically enhance the antitumor activity of autologous cancer vaccines, Science Translational Medicine, DOI: 10.1126/scitranslmed.abc2816

[2] 国家纳米科学中心在个性化肿瘤疫苗研究中取得进展, Retrieved July 9, 2021, from http://www.nanoctr.cas.cn/zytp2017/202107/t20210707_6128099.html

[3] Personalized tumor vaccines may solve tumor recurrence and metastasis challenges, Retrieved July 9, 2021, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-07/caos-ptv070721.php