作者：程羽昕，王立峰
单位：南京大医院肿瘤中心
肺癌是目前我国癌症患者死亡的首要原因，其发病率高，预后较差。约70%的非小细胞肺癌(NSCLC)患者在临床诊断时处于晚期。而传统疗法(手术、放疗和化疗)在控制晚期肺癌进展方面疗效有限。分子靶向治疗针对NSCLC特定分子类型有疗效，但通常服用8～12个月出现获得性耐药。因此，寻找延长总体生存时间的替代治疗方案成为肺癌治疗的一个重要焦点。近年来，免疫治疗在肺癌的生物治疗领域取得了巨大进展，免疫卡控点抑制剂(程序性细胞死亡受体1/程序性细胞死亡配体1/细胞*性T淋巴细胞相关蛋白4)、基因修饰的特异性免疫细胞(嵌合抗原受体T细胞/T细胞受体嵌合型T细胞)及疫苗成为研究的热点。免疫疗法，包括肿瘤疫苗，均是经过激活免疫系统诱导患者的抗肿瘤反应。肿瘤疫苗可以通过靶向肿瘤细胞的特异性抗原来激发个体的免疫反应，从而产生抵抗肿瘤的效应。疫苗针对肿瘤的特异性抗原有多种，包含肿瘤细胞，带有病*载体的DNA，蛋白质或肽等。而联合佐剂接种能增强抗原的特异性免疫反应。肿瘤疫苗治疗的最终目标是利用免疫系统的固有诱导性和特异性产生持久且记忆力强的活性，从而产生更快、更强大的免疫能力。现就个体化肿瘤疫苗在肺癌免疫治疗中的研究进展予以综述。
01
肿瘤抗原相关疫苗
1.1TG
TG是一种靶向黏蛋白1(MUC1)抗原的治疗性疫苗，通过病*载体修饰表达MUC1和白细胞介素-2，诱导及增强细胞的免疫应答反应。Ramlau等对ⅢB/Ⅳ期NSCLC患者进行了Ⅱ期临床试验，结果显示TG与化疗联合使用的方案在晚期NSCLC的治疗中是可行的。另一项ⅡB期临床研究(NCT)表明，TG可加强化疗对晚期NSCLC的作用。该试验纳入例ⅢB/Ⅳ期NSCLC患者，随访6个月后发现，试验组患者(74例)的无进展生存率为43.2%，对照组(74例)为35.1%，提示TG可以改善晚期NSCLC化疗方案的疗效。一项Ⅱb/Ⅲ期临床研究(NCT01383)结果显示，在晚期NSCLC患者的治疗中，与单独化疗相比，TG疫苗联合化疗可以显著延长患者的中位无进展生存时间，且在特定亚组(非鳞癌及三阳性活化淋巴细胞TrPAL组)中患者总体生存率显著改善。此外该研究也进一步探索了CD16、CD56、CD69活化淋巴细胞的临床应用，结果表明它们可以帮助筛选更有潜力从疫苗治疗方案中获益的非鳞癌患者。
1.2L-BLP25
L-BLP25是由BLP25脂肽、三种脂质和免疫佐剂单磷酰脂质A构成的脂质体疫苗。L-BLP25疫苗能够经过靶向MUC1，诱导细胞免疫反应，可能导致表达MUC1的肿瘤组织产生免疫排斥反应。Palmer等开展了晚期NSCLC的Ⅰ期临床试验，结果显示，患者对L-BLP25疫苗的耐受性较好，且疫苗能诱导患者自身机体发生细胞免疫应答反应，为进一步的临床探索和应用奠定了基础。Butts等开展了一项ⅡB期临床试验，纳入例ⅢB或Ⅳ期NSCLC患者，入组患者在一线化疗或放化疗后病情稳定。结果显示，疫苗组患者的中位生存时间与对照组比较差异无统计学意义。研究表明，晚期NSCLC患者的L-BLP25维持治疗是可行的。接种疫苗后的常见不良反应为流感症状，注射部位的不良反应和环磷酰胺引起的恶心症状等。一项随机双盲Ⅲ期试验纳入Ⅲ期不可手术患者，随机分配接受脂质体BLP25疫苗或安慰剂治疗，结果发现接种疫苗组和安慰剂组的总体生存率比较差异无统计学意义，后研究停止。
1.3黑色素瘤相关抗原A3(MAGE-A3)
MAGE-A3是癌睾抗原的一类，主要在肿瘤组织中表达。此外，MAGE-A3还在胚胎发育阶段、睾丸及胎盘组织中表达。MAGE-A3通过细胞表面的人类白细胞抗原分子呈递给特定的T细胞，激发免疫反应。Vansteenkiste等开展了Ⅱ期临床试验，纳入已接受根治性手术治疗的ⅠB～Ⅱ期NSCLC患者，随机接受疫苗或安慰剂治疗。结果表明，疫苗能够诱导细胞和体液免疫反应且患者具有良好的耐受性，中位术后时间达到44个月后，疫苗组的术后复发风险较安慰剂组降低8%，而疫苗组的总生存期及无疾病间期未延长。随后的Ⅲ期临床试验(NCT)发现，MAGE-A3组(例)与安慰剂组(例)的无病生存期分别为60.5个月与57.9个月，并无实际治疗效果。目前，MAGE-A3疫苗在NSCLC免疫治疗中的进一步研究因为疗效欠佳已经停止。
1.4纽约食管鳞状细胞癌1(NY-ESO-1)
癌睾抗原的代表性抗原之一为NY-ESO-1，NY-ESO-1在生殖细胞和胎盘细胞中的表达受限，而在肿瘤细胞中重新表达，属于肿瘤特异性抗原。NY-ESO-1是免疫疗法的优选靶点抗原，它不仅引起体液和细胞免疫反应，还因为限定的表达方式避免了可能的脱靶*性。近年来，NY-ESO-1癌症疫苗的研究和临床试验已取得了很大进展。为了增强疫苗接种效力，研究者通过疫苗佐剂暴露主要组织相容性复合体Ⅰ类限制肽来增强细胞*性CD8+T淋巴细胞活性。另一种策略是诱导CD4+T细胞免疫反应，引发CD8+T淋巴细胞的活性，最具免疫原性的NY-ESO-1是与CD4+和CD8+T细胞反应均相关的NY-ESO--和NY-ESO--。增强NY-ESO-1疫苗接种反应的另一种方法是使用初次接种和加强接种方案，包括先接种一种癌症疫苗(初次接种)，然后再接种第二种疫苗(加强接种)。目前已有学者进行了NY-ESO-1疫苗的Ⅰ期临床试验，结果表明，患者对疫苗耐受良好；其中2例肺癌患者体内诱导了特异性的CD4+和CD8+T细胞免疫应答反应且疗效评价稳定，可见NY-ESO-1疫苗具有一定的临床应用前景。目前更多的NY-ESO-1疫苗Ⅰ期临床试验以及相关的研究(NCT、NCT)正在进行中。
1.5CIMAvax-EGF
CIMAvax-EGF疫苗的成分为表皮生长因子受体(EGFR)蛋白耦合蛋白。CIMAvax-EGF疫苗经过触发表达EGFR的癌细胞，激发免疫系统，产生特异性免疫反应。在NSCLC患者中开展的一项随机Ⅱ期临床研究，证明了CIMAvax-EGF疫苗在临床应用的安全性，接种疫苗后51.4%(35/69)的患者产生良好的抗EGF抗体应答反应，而对照患者未产生抗EGF抗体应答反应。虽然晚期肺癌患者接种疫苗后没有明显的生存改善，但年龄＜60岁的患者和达到抗EGFR抗体滴度的患者具有一定的生存获益，且疫苗组较对照组有改善患者生存获益的趋势。在另一项针对ⅢB～Ⅳ期NSCLC患者的Ⅲ期临床研究中，一线化疗后的患者随机分配到疫苗治疗组或对照组，结果显示，与对照组相比，疫苗治疗组患者的血清EGF水平明显降低，且疫苗治疗可有效诱导患者体内产生抗EGF抗体应答反应，患者可耐受长期CIMAvax-EGF疫苗治疗；疫苗治疗组与对照组的中位生存时间比较差异有统计学意义。目前，新的CIMAvax-EGF疫苗相关的临床试验正在推进中。
02
新抗原相关疫苗
肿瘤的发生常伴有多个基因的突变，其中一些突变产生的新抗原可以诱导有效的抗肿瘤免疫反应，杀伤肿瘤细胞。这些新抗原具有肿瘤特异性，是肿瘤组织中表达的非正常人类基因组来源的抗原，包括突变产生以及病*整合的肿瘤基因。突变产物或病*来源的新抗原不会导致机体的免疫耐受，它们代表着肿瘤免疫治疗的个体化。通过鉴定新抗原，体外合成相应抗原肽或核苷酸而制成个体化疫苗。因此，筛选鉴定出肿瘤特异性“新抗原”是改善肿瘤免疫治疗效果的关键技术之一。
美国国立癌症研究院率先采用外显子测序技术鉴别在患者中表达的突变蛋白，再使用计算机模拟技术鉴别出在肿瘤细胞上表达，并被肿瘤浸润淋巴细胞识别的突变抗原表位。年，Rosenberg团队将该技术成功应用于临床，他们使用基因测序鉴定出的以肿瘤特异性新抗原为基础的个体化过继性免疫细胞疗法治疗1例晚期难治性胆管癌患者，通过回输新抗原反应性免疫细胞持久地缓解疾病，使患者生存期明显延长。年，Rosenberg团队检测了10例消化道肿瘤患者的肿瘤浸润淋巴细胞，其中9例患者可以找到1～3个有效的新抗原。Sahin等利用新抗原对应的RNA做疫苗，其中13例黑色素瘤患者接种疫苗后，体内产生针对新抗原的免疫反应；8例已手术的局部晚期患者无进展生存期延长，5例晚期患者中2例客观有效，1例完全缓解。Ott等利用新抗原对应的抗原肽制作疫苗治疗恶性黑色素瘤，结果显示4例患者在随访的25个月内无复发或转移征象，2例程序性细胞死亡受体1序贯疫苗治疗的患者疗效评价为完全缓解。上述两项同期发表的独立临床Ⅰ期试验，首次在新抗原肿瘤疫苗的临床试验中取得成功。
对于接受免疫卡控点抑制剂治疗的患者，高的肿瘤非同义突变负荷与临床结局的改善相关，且突变来源的新抗原可以引起免疫反应，控制肿瘤的生长。因为抗原损失引起的免疫逃避很少发生，所以来自驱动突变的新抗原有望成为疫苗靶点。但是目前有关肺癌新抗原疫苗的临床试验还在研究中。对EGFR酪氨酸激酶抑制剂获得性耐药的NSCLC患者，约50%具有EGFRTM驱动突变。目前已有研究报道了对EGFRTM突变的免疫反应。EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药患者的疫苗靶点主要是研究三种人类白细胞抗原-A2限制性T细胞表位，其中包含EGFRTM突变的蛋氨酸残基。与野生型EGFR衍生的表位相比，EGFRTM突变衍生的抗原决定簇可诱导更强的T细胞反应。这些T细胞表位提供了一个新的预防和治疗EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药的免疫治疗方法。更多EGFRTM突变相关疫苗的临床试验值得研究者们去开发。Cai等从常见的突变基因预测个性化的人类白细胞抗原Ⅱ类限制性新表位，如鼠类肉瘤病*癌基因和EGFR基因等。Karasaki等使用两种方法筛选人类白细胞抗原Ⅰ类限制性新抗原作为疫苗靶点:①从数据库中提取共同的突变作为靶点；②基于每例患者肿瘤组织的全外显子组测序数据寻找靶点。由于患者之间的错义突变很少相同，所以第一种方法可能不适用于大多数NSCLC患者。因此，建议通过全面的基因组测序确定个体突变，然后开发基于新抗原的最佳免疫疗法。
新抗原疫苗联合免疫卡控点抑制剂是一种临床应用前景广泛的治疗肺癌的手段。肿瘤疫苗可以激活T细胞，产生γ干扰素，从而诱导癌细胞中的程序性细胞死亡配体1表达。小鼠模型的实验结果显示，程序性细胞死亡受体1单抗联合疫苗在控制肿瘤生长及激活T细胞方面有一定的效果。对人乳头瘤病*16阳性的癌症患者实施程序性细胞死亡受体1单抗联合人乳头瘤病*-16长肽疫苗的治疗，患者的临床结局获得一定的改善。肿瘤突变负荷是免疫检查点抑制剂在肺癌免疫治疗中的预测生物标志物之一。所以免疫检查点抑制剂联合靶向突变衍生的新抗原疫苗在肺癌的治疗领域是一个新的研究方向，相关的NSCLC研究和临床试验(NCT和NCT)正在大规模进行中。
03
细胞疫苗
3.1Belagepumatucel-L
Belagepumatucel-L是4种不同的人类NSCLC细胞组成的同种异体肿瘤细胞疫苗，主要由转化生长因子-β2反义修饰肿瘤细胞，激活患者的免疫系统，引起特异性的免疫应答。一项Ⅱ期临床试验纳入75例Ⅱ～Ⅳ期NSCLC患者，探索Belagepumatucel-L的最佳剂量和临床疗效，结果表明疫苗具有良好的安全性，且接种疫苗剂量高的患者总体生存率更长，疗效评估部分缓解及稳定的疫苗组患者γ干扰素、白细胞介素-4、白细胞介素-6水平更高。在随后纳入局部晚期或晚期患者的Ⅲ期临床试验中，疫苗组的中位总体生存时间较安慰剂组长2.5个月，而疫苗组与安慰剂组的无进展生存时间比较差异无统计学意义。虽然此项研究未达到研究终点，但是前期试验数据表明Belagepumatucel-L疫苗具有继续探索的潜力。
3.2GVAX
GVAX疫苗是粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的自体或同种异体肿瘤细胞的基因疫苗。将肿瘤细胞体外转染及辐射后接种到患者体内，刺激肿瘤细胞的自然防御反应。首先粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子基因修饰肿瘤细胞，然后促进细胞因子释放，从而激活抗原呈递细胞，启动T细胞识别肿瘤相关抗原，引发机体的特异性细胞免疫反应。目前，GVAX已在NSCLC中进行了评估。一项Ⅰ期研究纳入34例ⅡB～Ⅳ期NSCLC患者，接受疫苗治疗，结果表明5例患者疗效评价稳定。在一项Ⅰ/Ⅱ期临床试验中，49例NSCLC患者接受了疫苗治疗，在随访的12周甚至更长时间内，有7例患者在初次接种疫苗后疗效评价稳定。Nemunaitis等进行了Ⅰ/Ⅱ期临床试验，在43例患者中成功实施疫苗治疗，其中10例为早期NSCLC患者，33例晚期NSCLC患者；3例晚期NSCLC患者接种疫苗后有持久且完全的肿瘤反应，且疫苗疗法联合免疫检查点抑制剂疗法可能协同诱导抗肿瘤免疫反应。一项对15例晚期胰腺癌患者进行GVAX和Ipilimumab联合治疗的随机研究显示有3例患者疗效评价为客观缓解。虽然接种疫苗后只有少数患者出现了理想的免疫反应，但GVAX疫苗的应用仍有助于进一步了解NSCLC的免疫治疗。
3.3树突状细胞(DC)疫苗
DC是先天性的免疫细胞，天然的DC约占外周血单核细胞的1%，负责抗原呈递和T细胞的激活。在白细胞介素-4和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的培养条件下，可以从单核细胞或CD34+细胞衍生出大量DC，用于后期的临床试验。DC疫苗通过离体加工DC，适当地激活并加载肿瘤抗原，从而诱导强烈的T细胞反应，改善免疫系统的缺陷。DC的主要组织相容性复合体分子装载相关的肿瘤抗原诱导免疫反应。DC疫苗的负荷抗原有树突/肿瘤融合细胞、RNA转染、肽、肿瘤细胞裂解物、DNA转染及新抗原等。另外，DC疫苗还可以通过第二轮T细胞反应针对疫苗中未存在的抗原诱导免疫应答。其中，最新的进展是利用RNA测序技术发现患者的新抗原，然后对患者接种负载新抗原的DC疫苗进行个体化治疗。一项Ⅲ期NSCLC临床试验发现，手术联合DC疫苗组患者的术后复发率低于单独手术组。大多数DC疫苗接种方案的不良反应极少且具有自限性。在单独接受DC疫苗治疗的Ⅲ期试验中，3～4级的疫苗治疗相关*性反应很少见。因此，DC疫苗被认为是安全性高，有望保证患者生活质量的疫苗。
小结
进入21世纪，人们进行了大量临床试验以探索免疫疗法在肺癌中的作用。新型药物尤其是免疫检查点抑制剂显示出广泛的应用前景，但尚未确定最大程度受益治疗的患者人群。目前，肿瘤疫苗在NSCLC中的多项Ⅲ期临床研究未达到主要终点。虽然疫苗治疗引发并增强机体的免疫活性，但是不能促进免疫细胞浸润至肿瘤局部，也不能克服免疫逃避，所以不能充分发挥有效的抗肿瘤作用。抗原特异性疫苗和免疫调节剂联合可能具有增强抗肿瘤免疫反应的协同作用，能增强抗肿瘤效果。同时随着对肺癌免疫机制的深入研究和了解，结合患者个体实际情况的新型肺癌治疗疫苗在进一步的探索中。目前手术、化放疗及靶向治疗仍是肺癌的主要治疗手段。肿瘤的起源及其发展与多种因素密切相关，未来在临床实践中将疫苗与内、外科治疗及放疗等其他的治疗方法联合应用，可为NSCLC的预防和治疗提供新思路。
肿瘤医学论坛整理自：医学综述年8月第26卷第15期
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