如果治愈癌症像注射一样简单，那将是怎样的情形？这正是本周在《自然》杂志上发表的两项研究试图探讨的问题。
这两个研究团队独立进行了I期临床试验，试验对象是针对黑色素瘤（一类皮肤癌）的个性化疫苗，旨在激发患者的免疫系统对抗黑色素瘤。在一项科学上的双重突破中，两项研究都发现，他们的疫苗——有时与其他免疫疗法联合使用——能够阻止几乎所有受试者的癌症复发。
“我们可以安全、可行地制造出一种针对个体肿瘤的个性化疫苗，”该研究的资深作者之一、波士顿达纳-法伯癌症研究所的副教授凯瑟琳·吴（Catherine Wu）说。“它不是一种‘一刀切’的方案——而是根据患者肿瘤的基因构成量身定制的。”
吴和她在波士顿达纳-法伯癌症研究所及博德研究所的同事们进行了她的研究。另一项研究则由德国的研究人员并行开展，该研究的首席作者是Ugur Sahin，他是专注于个性化免疫疗法治疗的生物技术公司BioNTech的联合创始人兼首席执行官。
两项研究都将目标对准了同一种癌症：黑色素瘤。吴说，这些皮肤癌（最广为人知的是与紫外线辐射有关）是一个很好的初步目标，因为科学家们对导致它们的突变有很好的了解。BioNTech的研究合著者、科学家Mathias Vormehr说，这些突变是关键。
“原则上，你可以靶向任何有突变的肿瘤，”Vormehr说。“而突变是肿瘤的主要特征。”
癌症疫苗的目标是通过教会患者自身的免疫系统如何对抗肿瘤细胞来使其反击癌症。这与流感疫苗等其他疫苗相似，流感疫苗含有无害的死病毒或弱毒病毒，但可以模拟免疫系统需要准备对抗的病原体。
过去创建癌症疫苗的尝试曾使用载体病毒来重新编程免疫细胞以识别癌细胞。另一些则从患者血液中移除部分免疫细胞，在体外对其进行癌细胞识别训练，然后再将这些训练过的免疫细胞重新注入患者体内发挥作用。
近期在《自然》杂志上的研究使用了新抗原疫苗。抗原是修饰细胞表面的小蛋白质，而“新抗原”指的是仅在癌细胞上发现的抗原。因为它们不存在于任何健康细胞上，所以新抗原是免疫系统的完美靶点——毕竟，你不会希望免疫系统开始攻击自身的健康细胞。通常，癌细胞通过削弱免疫系统的作用并伪装成正常细胞来逃避免疫系统。但是，如果免疫系统学会识别疫苗递送的新抗原为有害物质，那么它就能识别并对抗癌细胞。疫苗一次性递送大量新抗原，可以触发这种识别，并且免疫系统之后可能会将新抗原视为有害物质。
由于所有肿瘤都是不同的，所以疫苗必须是个性化的。为了确定哪些新抗原是患者肿瘤所特有的，研究人员对肿瘤的DNA进行了测序，并开发了各自的计算机算法来识别编码组装这些新抗原的指令的独特DNA片段。
这就是吴和Sahin的研究分道扬镳的地方。目标是让新抗原进入患者体内，以激发其免疫系统。吴的团队在疫苗中加入了新抗原本身，而Sahin的疫苗则递送了相应的RNA——DNA和蛋白质之间的细胞中间体——以便患者自身的细胞能够产生新抗原。Vormehr说，Sahin的团队选择使用RNA是因为RNA在疫苗中起到了“二合一”的作用。疫苗通常有一个附加成分来增强免疫反应，而RNA本身就能做到这一点。
(请记住，这些癌症疫苗不像流感疫苗那样具有预防作用。它们是“治疗性疫苗”，在癌症发生后设计，专门针对每个个体的肿瘤。)
两项研究都发现，疫苗接种导致许多受试者的癌症得到抑制。在癌症未能成功清除的情况下，吴和Sahin都尝试添加了另一种称为检查点阻断疗法的治疗，该疗法可以阻止癌细胞逃避免疫系统的检测。事实证明，联合使用两种方法比单独使用一种效果更好：他们发现，这两种方法的结合提高了疫苗的反应率。
在吴的研究中的六名受试者中，有四名患有III期癌症，在接种疫苗25个月后，未见肿瘤迹象。另外两名患有IV期黑色素瘤的受试者，在接受了额外的检查点阻断疗法后病情有所改善。同样，在Sahin的研究中，13名最初无瘤的受试者中有8名在23个月后仍然无瘤；Vormehr说，通常情况下，他们中的一半会复发。在五名复发的受试者中，有两名对疫苗反应良好，第三名在疫苗与检查点阻断疗法联合使用时产生了反应。更仔细地观察，两组研究人员都发现他们的受试者的免疫系统正在学会对新抗原做出反应。
“使用截然不同的递送系统，我们得出了非常相似的结论，”吴说。“这为未来发展提供了更坚实的基础。”
BioNTech研究的一名高级项目经理兼合著者Matthias Miller表示，最初研究的目的是仅仅观察抗肿瘤活性。在这两种情况下，试验的样本量都相对较小，并且没有未接种疫苗的对照组。在一篇与这两项研究一同发表的《自然》新闻与观点文章中，荷兰莱顿大学医学中心的教授Cornelis Melief（未参与这两项研究）呼吁进行更大样本量、包含对照组的II期临床试验，以更严格地证明这些疫苗的有效性。
Sasha Stanton，华盛顿大学肿瘤疫苗小组的内科医生兼科学家（未参与该研究），表示，这些研究的一个局限性是并非所有癌症患者都有可用于设计这些个性化疫苗的新抗原突变。
“新抗原疫苗在转移性癌症或局部晚期癌症治疗中非常有前景，”Stanton说。“它们在预防和早期癌症治疗中的益处较小。”
此外，该过程耗时很长——例如，在吴的研究中，患者从接受诊断到收到疫苗需要三个月——Stanton说，并非所有患者都能在此期间保持病情稳定。吴还表示，疫苗的生产过程需要进一步简化，但她相信生产周期可以缩短到4-6周。Miller对BioNTech疫苗的可及性也持乐观态度。
“它将是负担得起的，”Miller说。“一旦生产工艺得到改进，它肯定能够惠及更广泛的公众。”
BioNTech正与制药公司Genentech合作进一步开发其疫苗，而吴的团队则参与了由Wu创立的制药公司Neon Therapeutics赞助的多中心联合治疗试验。吴表示，如果未来的试验取得成功，个性化疫苗将有很多机会应用于其他类型的癌症；例如，脑癌的一种——胶质母细胞瘤——是一个可能的靶点。
