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疫苗是预防疾病的有效手段，其基本原理是通过模拟病原体刺激机体产生免疫应答，从而有效防止特定疾病的发生。这些疫苗不仅能保护个体免受疾病侵害，还能在群体中形成免疫屏障，减少病原体的传播，显著降低了医疗成本和社会经济负担。值得一提的是，疫苗的使用已经使一些疾病(如天花)在全球范围内得到消除，充分展示了疫苗在公共卫生领域发挥的重要价值[1]。癌症是全球第二大致死病因，传统治疗手段(如手术、放/化疗)存在切除不彻底、伤害大且易复发等缺点。近年来，癌症疫苗已崭露头角，成为肿瘤免疫领域一种颇具潜力的治疗方法。癌症疫苗注入体内后，其所含的肿瘤相关抗原(tumor-associated antigen，TAA)或肿瘤特异性抗原(tumor specific antigen，TSA)会经主要组织相容性复合体Ⅰ/Ⅱ(major histocompatibility complex Ⅰ/Ⅱ，MHCⅠ/Ⅱ)提呈，进而激活细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T cell，CTL)、辅助性T细胞(helper T cell，Th)等免疫细胞[2,3]。该过程能够显著提升人体免疫系统对抗原的特异性识别能力，从而有效地遏制肿瘤的生长和转移。癌症疫苗为肿瘤治疗开辟了新的途径，并为患者带来了更多希望。传统的疫苗主要基于灭活病毒或重组蛋白。在抗击新型冠状病毒的战役中，mRNA疫苗因其优越的表现，已经成为新一代疫苗的研究热点。mRNA作为遗传信息的传递者，为蛋白质合成提供直接模板。mRNA疫苗则巧妙地利用此机制，将编码特定抗原的mRNA导入人体细胞，促使细胞自主产生抗原，进而激发免疫反应。相较于传统疫苗，mRNA疫苗展现出多重优势。(1)安全性好：mRNA不会整合进基因组中，可被瞬时表达，由人体的天然机制代谢并消除，不会长时间留存[4]；(2)免疫原性好：mRNA具有一定的自佐剂效应，能有效激活免疫应答，可以产生较为全面的体液免疫和细胞免疫[5]；(3)研发效率高：mRNA疫苗合成和生产工艺相对简单，从疫苗设计到样品制备可在2个月内完成，研发成本相对较低，便于扩大产能[6]；(4)研发周期短：mRNA疫苗是通过无细胞体外转录生产，与传统疫苗相比，生产容易且快速[6]。随着mRNA技术的逐步成熟，mRNA疫苗在疾病预防和治疗，特别是肿瘤治疗中受到重视。这些mRNA疫苗不仅单独使用效果显著，而且常与其他免疫疗法相结合，以提升治疗效果。目前，已有数十种基于mRNA疫苗的肿瘤免疫疗法进入临床试验阶段，并取得了初步成功[7-11]。mRNA分子在癌症疫苗中起着决定性的作用，然而裸露的mRNA分子在体内并不稳定，容易受到核糖核酸酶(ribonuclease，RNase)的降解，同时负电荷特性导致其难以穿透同样带负电荷的宿主细胞膜，进而影响了细胞转染效率[12]。在过去的三十多年里，mRNA递送技术取得了显著的进步[6]。脂质纳米颗粒(lipid nanoparticle，LNP)是当前临床上最先进的mRNA递送载体，其配方主要由四种关键成分构成：可电离脂质、磷脂、胆固醇和聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)化脂质。可电离脂质可以在低pH条件下带正电，与带负电的mRNA结合并将其高效包载到LNP中；在生理环境下，可电离脂质呈电中性，显著降低LNP的毒性；细胞摄取后，在酸性内体环境中，可电离脂质质子化，促进LNP破坏内体并释放mRNA[13,14]。磷脂通过模拟细胞膜成分来增强LNP稳定性，而胆固醇则可以调节脂质双分子层的流动性[15,16]。此外，PEG化脂质可以增强LNP的胶体稳定性和血清稳定性，降低非预期的免疫识别和清除[17]。这些成分中，可电离脂质尤为关键，因为它直接关系到mRNA的包封效率和内体逃逸的效率，进而影响最终的蛋白质表达量。LNP递送技术为mRNA癌症疫苗的研究和开发提供了强有力的支撑。本文综述了癌症mRNA-LNP疫苗的研究进展，首先探讨了癌症mRNA-LNP疫苗的作用机制，接着讨论了mRNA疫苗的关键技术和LNP递送系统的设计，并总结了目前癌症mRNA-LNP疫苗的临床进展，最后展望了癌症mRNA-LNP疫苗的前景及面临的挑战。1 mRNA-LNP癌症疫苗的作用机制
mRNA-LNP疫苗通常通过肌肉注射到体内，实现对目标抗原的表达和免疫激活(图1)。首先，肌肉注射的疫苗扩散进入淋巴结，mRNA-LNP借助细胞的内吞机制，如网格蛋白或小窝蛋白介导的内吞、巨胞饮等作用，进入抗原呈递细胞的内体，如树突状细胞(dendritic cell，DC)[14]。借助可电离脂质质子化的特性，mRNA能够从内体中逃逸，进入细胞质，在DC细胞中翻译成抗原蛋白[13,14]。这些抗原蛋白通过MHCⅠ和MHCⅡ途径分别呈递给CD8+ T细胞和CD4+ T细胞。CD8+ T细胞被激活为CTL，能够识别并直接杀死肿瘤细胞[18]。CD4+ T细胞则分化为Th，分泌干扰素-γ(interferon-γ，IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)和白细胞介素-2(interleukin-2，IL-2)等细胞因子，促进并调节免疫反应。在体液免疫方面，抗原也被呈递给B细胞，B细胞在滤泡树突状细胞(follicular dendritic cell，FDC)和滤泡辅助性T细胞(follicular helper T cell，Tfh)的帮助下活化，并在生发中心内分化为记忆B细胞和长寿命的浆细胞[19]。浆细胞可以大量分泌抗体，这些抗体可以中和抗原，提供短期的免疫防御。记忆B细胞则长期存在，能在再次接触同一抗原时迅速响应，提供长期的保护。通过这种双重机制，mRNA-LNP疫苗能够同时激活强大的细胞免疫和体液免疫反应，有效对抗肿瘤[20]。![]()
除了抗原引发的免疫反应，mRNA也能激活固有免疫反应。当mRNA被细胞摄取后，它会被视为病原体相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns，PAMPs)，与固有免疫细胞表面的模式识别受体(pattern recognition receptors，PRRs)结合，激活固有免疫反应。mRNA被报道能激活Toll样受体3(Toll like receptor 3，TLR3)、TLR7和TLR8等[21,22]。固有免疫反应的激活会促使IFN等细胞因子的产生，推动抗原递呈细胞的活化和成熟，提升抗原提呈效率，进而促进适应性免疫反应。这种自佐剂效应降低了mRNA疫苗对佐剂的依赖，增强了疫苗的保护效果[23]。此外，LNP被报道也具有佐剂效应，其中的可电离脂质可以激活固有免疫反应，刺激IL-6分泌，促进生发中心B细胞、Th细胞、浆细胞和记忆B细胞反应[24]。多项研究已经证明了LNP的佐剂效应在诱导抗原特异性CD8+ T细胞、抑制小鼠肿瘤生长以及增强抗肿瘤效果方面的作用[6,25]。综上所述，mRNA-LNP疫苗通过激活固有免疫、体液免疫和细胞免疫，为癌症治疗提供了强大的助力。随着技术的持续进步和优化，mRNA疫苗有望在未来成为预防及治疗肿瘤的重要手段。尽管mRNA-LNP疫苗在多个方面展现出显著的优势，但在实际应用中，我们仍需对其进行全面优化，从而保证其安全性和有效性。2 mRNA疫苗关键技术
过去30年，mRNA疫苗相关技术不断发展，体现了其巨大的临床应用前景。mRNA核苷修饰技术和抗原靶点设计的改进，改善了mRNA疫苗的稳定性和免疫原性的局限，增强了免疫应答效率。近些年，新一代mRNA疫苗的出现，有望克服传统线性mRNA疫苗表达时间短的缺点，加快了mRNA疫苗在肿瘤免疫治疗领域的发展。mRNA治疗理念早在1995年就已被提出。注射编码病毒或肿瘤抗原的体外转录(in vitro transcription，IVT) mRNA能够激发抗原特异性的免疫反应[26]。尽管取得了一些令人鼓舞的成果，IVT mRNA仍存在明显的缺点，如易被核酸酶降解、化学不稳定、体内表达效率低以及容易引发高强度的炎症反应等，因而没有得到足够的重视和应用[26]。2005年，科学家们发现，对mRNA进行核苷修饰可以有效降低其免疫原性，提高其在体内的稳定性和表达效率[27]。核苷修饰主要包括m5C、m6A、m7G等多种类型，这些修饰在自然界中广泛存在，对调控RNA的功能和稳定性具有重要意义[27]。研究表明，哺乳动物细胞来源的rRNA和tRNA比细菌来源的RNA具有更多的核苷修饰。这些修饰能够降低RNA的免疫原性，减少其触发免疫反应的能力[28]。类似地，IVT mRNA也可以通过使用特定的核苷修饰来降低其免疫刺激性。Karikó等[29]发现，假尿苷(pseudouridine，ψ)修饰的mRNA能够显著减少TLR介导的免疫反应，同时提高mRNA的翻译效率。此外，使用N1-甲基假尿苷(N1-methylpseudouridine，m1ψ)、5-甲氧基尿苷(5-methoxyuridine，5moU)等修饰，也可以显著降低mRNA的促炎效应，提高蛋白质表达效率，从而增强疫苗的安全性和有效性[30-32]。除了核苷修饰外，mRNA的结构修饰也是提高其稳定性和表达效率的重要手段。结构修饰主要包括密码子优化、5′帽结构修饰和3′多聚腺苷酸尾(polyA)结构修饰。密码子优化是一种有效的结构优化方法。由于不同生物体对密码子的使用偏好不同，通过将不常见的密码子替换为宿主细胞偏好的同义密码子，可以显著提高mRNA的翻译效率，这种方法在多种疫苗和药物的研发中得到了广泛应用[33-36]。5′帽结构修饰对于提高mRNA的稳定性和翻译起始效率至关重要。真核细胞mRNA通常具有5′帽结构，该结构能够保护mRNA不被核酸酶降解，并调节蛋白质翻译的启动[37]。通过修饰5′帽结构，如添加额外的甲基化修饰，可以进一步提高mRNA的稳定性并降低免疫反应[38]。目前，已有多种高效的帽结构类似物被开发出来，以增强mRNA的稳定性和表达效率[39-41]。3′-polyA能显著提高mRNA的稳定性，并延长其寿命[42]。mRNA在细胞质中的降解通常是从polyA端开始的，一旦尾部长度缩减至10~12个核苷酸，就会触发5′帽的去除，进而导致mRNA的降解[43,44]。研究表明，IVT mRNA的polyA的理想长度应包含约100个核苷酸[45]。此外，3′-polyA还能与5′帽结构协同作用，共同调节mRNA的稳定性和翻译效率[46,47]。mRNA癌症疫苗的开发首先需要选择合适且高效的抗原，理想的抗原应具有高度的肿瘤特异性，并能激发强烈的抗肿瘤T细胞反应[48]。TAA在多种肿瘤中普遍表达，但在正常组织中也存在一定表达，因此其肿瘤特异性相对较弱。但由于TAA在肿瘤中的表达水平较高，使其成为疫苗开发的重要靶标[49]。为了提高疫苗的效果，当前的趋势是使用多种TAA的组合来制备mRNA癌症疫苗。已有多项临床研究验证了此类型mRNA癌症疫苗的安全性和有效性。2009年，Weide等[50]进行了一项Ⅰ/Ⅱ期临床研究，他们使用了一种包含6种TAA的mRNA疫苗，不仅显著降低了患者体内免疫抑制细胞的数量，还增加了部分患者的特异性T细胞。近年来，其他研究团队也报告了类似的结果，证明编码多种TAA的mRNA疫苗可以诱导持久的抗肿瘤免疫反应[18,51]。TSA通常源于肿瘤细胞基因组中的非同义突变。这些抗原在正常细胞中并不表达，因此它们具有很强的肿瘤特异性和免疫原性，可以激发身体产生针对肿瘤的免疫反应[49,52]。有研究已经证实了TSA与抗肿瘤免疫反应之间的紧密联系——具有高水平免疫原性突变的肿瘤，其CD8A、PD-1和CTLA4等免疫相关分子的表达水平也高[53]。mRNA癌症疫苗的一大发展趋势是越来越个性化——越来越多的研究利用mRNA编码多种癌症新抗原，以激发更为有效的免疫反应。目前已有多款个性化mRNA癌症疫苗进入临床试验阶段，如BNT122、mRNA-4157等，其在临床试验中表现出良好的抗肿瘤效果，能够有效诱导T细胞应答，抑制肿瘤的生长和转移[54-57]。在mRNA癌症疫苗的设计过程中，除了选择合适的抗原，抗原的改造也至关重要。融合抗原设计被广泛用于提升疫苗引起的免疫应答。研究表明，在抗原序列中引入MHCⅠ分选信号、溶酶体/内体定位信号、趋化因子或病毒部分序列，可以增强mRNA疫苗的免疫原性[58-61]。Li等[61]将编码截短型流感血凝素蛋白片段引入HPV mRNA疫苗，表达出的融合抗原可以增强与DC细胞表面受体的结合，进而增强抗原摄取和免疫应答。传统的线性mRNA存在稳定性差、易被核酸酶降解的问题，限制了蛋白质的长效表达。自复制mRNA(self-amplifying mRNA，saRNA)是近年来新兴的线性RNA形式，其通过模仿甲病毒的复制特点，将编码目的基因序列和RNA聚合酶的序列组装在同一条线性mRNA中，以自身的RNA序列为模板，进行自我复制[62]。saRNA可以在低剂量下达到与传统mRNA相同的蛋白质表达水平。研究表明，saRNA在用量比线性mRNA小数百倍甚至上千倍的情况下，仍可以产生相同的免疫反应[63]。saRNA可以延长抗原蛋白在体内表达的时间，有助于增强免疫应答，因此基于saRNA的疫苗接种一针即可达到传统mRNA接种两针的效果[64,65]。环形RNA(circRNA)是一种单链RNA，呈闭合环状结构，缺乏核酸外切酶识别所需的末端基序，不易被降解，比线性mRNA更加稳定[62,66]。CircRNA的表达持续时间比线性mRNA更长，可以产生更多的抗原蛋白。研究表明，在哺乳动物细胞内，circRNA的半衰期是其线性mRNA的2.5倍[67]。同时，circRNA具有较低的免疫原性，在成药性上更具优势[68]，应用潜力巨大。LNP是mRNA疫苗广泛采用的非病毒递送载体，目前已有多款mRNA-LNP传染病疫苗获批上市。在临床前和临床研究中，mRNA-LNP癌症疫苗也显示出明显的治疗效果，有望在未来成为抗癌治疗的重要手段。3.1 LNP组分及其作用
传统LNP由阳离子脂质、磷脂、胆固醇和PEG化脂质四种成分构成(图2)。这些成分的比例和类型会根据具体的应用需求进行调整，以确保LNP的稳定性和递送效率[15,69]。LNP通常采用微流控技术进行制备，该技术能够确保获得粒径均一、形状稳定的纳米颗粒[70]。在制备过程中，会将溶解在乙醇中的脂质成分与溶解在酸性溶液中的mRNA进行混合，并通过自组装形成纳米颗粒[71,72]。随后，通过缓冲液置换，将mRNA-LNP溶液的pH调至中性。在此过程中，可电离脂质会呈现电中性，这使得LNP在生理pH值环境下更加稳定，同时也降低了毒性[73]。![]()
3.1.1 可电离脂质
可电离脂质是构成LNP配方的核心成分，其酸解离常数(pKa)对LNP的电离行为和表面电荷产生决定性影响[13]。LNP配方最初使用的是永久性阳离子脂质，但这类脂质会导致LNP被单核吞噬细胞快速清除。另外，这类脂质溶血活性较高，不良反应较大[74]。为避免这些问题，研究人员开发了pKa值通常为6.0~7.0的可电离阳离子脂质[14]。该类脂质在pH值小于pKa的环境下会带正电，而在生理环境(pH7.4)中则呈电中性，从而降低了LNP毒性，延长了血液循环时间。当LNP进入内体(pH<pKa)时，可电离脂质会质子化，从而促进内体逃逸，并将所负载的mRNA释放到细胞质中[13,14]。有研究表明，pKa值在6.2~6.5的LNP更适合用于肝脏递送，而pKa值位于6.6~6.9的LNP则更适用于局部递送[75,76]。
可电离脂质结构包含氨基头部、疏水尾部以及连接子三个部分，可以通过化学方法合成出众多结构各异的脂质[16]。为了研发这类脂质，研究人员会对脂质尾部结构进行调整，如增加尾数、设计分支结构，以及引入不饱和或生物可降解键等，以提升递送效率或实现特定功能[69,72,74]。FDA批准的第一个可电离脂质MC3就是采用了不饱和尾部的设计，可以促进siRNA从内体中释放[77,78]。随后，研究人员又在MC3尾部结构中引入酯键，显著加速了脂质(即L319)在体内的降解[79]。除了理性设计(即利用药物化学的方法合成可电离脂质)，研究人员常采用组合化学的方法进行大批量的脂质合成，然后利用高通量筛选(high-throughput screening，HTS)方法，从成百上千的候选者中挑选出最佳的可电离脂质。利用上述方法，已成功合成并发现了306Oi10[80-82]、cKK-E12[83]、C12-200[84]等一系列具有较强转染能力的可电离脂质。基于大量可电离脂质的HTS筛选结果，可以总结出有用的结构-活性关系(structure-activity relationship，SAR)，为未来可电离脂质的设计提供有效的指导。总之，通过组合化学合成和HTS，可以大大加速可电离脂质的研发进程。
3.1.2 磷脂
磷脂又被称为辅助脂质，通常在配方中占10%~ 20%。磷脂在LNP的稳定性及内体逃逸环节起重要作用。二硬脂酰磷脂酰胆碱(1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine，DSPC)与二油酰基磷脂乙醇胺(1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine，DOPE)是最常用的两种磷脂。它们都由一个两性离子的头部和两条疏水尾部组成[16]。Zhang等[85]发现，含有DOPE的LNP倾向于在肝脏积聚，而含有DSPC的LNP倾向于在脾脏积聚。
为进一步改善磷脂的物理特性和生物效应，可以对其化学结构进行改造。针对传统磷脂结构不灵活、获取困难的现状，Liu等[86]合成了数百种被称为iPhos的可电离磷脂。在这些新型磷脂中，9A1P9表现尤为出色，它由一个两性离子头部和三个烷基链组成，其mRNA递送效率远超过DSPC和DOPE，分别达到了40倍和965倍。他们基于iPhos开发了能精准递送至肝、脾、肺等器官的LNP，为mRNA的器官特异性递送提供了新方法[86]。此外，Álvarez-Benedicto等[87]通过体外筛选，发现磷酸乙醇胺(PE)头部基团在增强LNP膜融合和内体逃逸中起着关键作用。同时，他们发现，磷脂能够改变器官的靶向性——两性离子型磷脂主要靶向肝脏，而阴离子型则更倾向于脾脏。
3.1.3 胆固醇
胆固醇是一种天然成分，约占LNP组分的20%~50%。它不仅有助于提高LNP的稳定性，还能促进内体逃逸[15,16]。通过优化胆固醇的结构，可以进一步增强LNP的递送效率。Paunovska等[88]发现，含有酯化胆固醇的LNP能够提升递送效率，并且掺入胆固醇油酸酯的LNP可以优先靶向肝内皮细胞。Patel等[89]通过筛选各种天然胆固醇类似物，发现β-谷甾醇比胆固醇显示出更高的细胞和活体转染效率。冷冻电镜结果显示，β-谷甾醇替代的LNP(eLNP)呈多面体形，而传统LNP呈球形。此外，eLNP表现出更高的细胞摄取和内体逃逸。最近，研究人员通过筛选一系列胆固醇类似物后发现，将LNP中25%和50%的胆固醇替换成7α-羟基胆固醇可以增加晚期内体的生成，减少内体的再循环，从而使T细胞的mRNA转染效率提高了2倍[90]。这些研究结果充分表明，胆固醇的化学结构在LNP递送系统中起重要作用。
3.1.4 PEG化脂质
PEG化脂质因其亲水性的PEG而驻留在LNP的外层，形成一道物理屏障，防止LNP聚集和被单核吞噬细胞摄取[15,16]。PEG化脂质的烷基链极大地影响体内转染效率。研究表明，虽然C14饱和烷基链的PEG化脂质比C18饱和烷基链的PEG化脂质循环时间更短，但具有更高的递送效率[91]。用于静脉注射的LNP中PEG化脂质含量一般不超过2%，但致密的PEG层可能有利于实现肝外靶向。Lee等[92]研究表明，含有5%的PEG化脂质的LNP在肿瘤部位的累积高于含有2.5%的PEG化脂质的LNP。但PEG化脂质会诱发机体产生抗PEG的抗体，加速LNP的清除，导致LNP的递送效率下降。抗PEG抗体可能是LNP产生超敏反应的原因之一，引发了人们对LNP产品安全性的担忧[93]。Suzuki等[94]认为，PEG脱落速度会影响抗PEG抗体的产生，并造成重复给药困难。为了提高LNP临床应用的安全性，需要寻找PEG化脂质的替代物[69]。Kang等[95]使用聚肌氨酸脂质(pSar)作为PEG化脂质的替代品，制备了无PEG的LNP递送系统。他们发现，与传统LNP相比，pSar脂质配制的LNP表现出近似或更高的递送效率与相似的免疫原性，且无需担心抗PEG抗体的产生。
3.2 LNP的肝外递送
近年来，mRNA-LNP肿瘤疫苗在生物医学领域引起了广泛关注。然而，其疗效深受目标器官或细胞转染效率的影响，这主要是由于mRNA需要在靶细胞内产生足够的编码蛋白才能发挥预防或治疗作用。多数LNP静脉注射后会优先在肝脏中积聚，限制了mRNA在非肝脏组织的应用。因此，开发能够将mRNA精确输送到非肝脏组织的方法，特别是靶向二级淋巴器官(如脾和淋巴结)，对于开发mRNA疫苗具有重要意义。Cheng等[96]开发了名为选择性器官靶向(selective organ targeting，SORT)的LNP技术，实现了对特定组织的mRNA递送——通过在传统LNP中添加SORT分子，调控LNP的电荷以改变其靶向行为，成功实现mRNA在肺和脾的特异性表达。Lian等[97]使用可降解的可电离脂质5A2-SC8作为四组分LNP的基础配方，筛选了一系列具有反应活性的小分子，发现含有共价脂质SA-NHS的LNP具有骨髓特异性，得到一系列骨髓靶向的五组分LNP，能够将mRNA递到至少14种骨髓细胞类型。此外，通过研究可电离脂质的连接子，结果发现，含有酰胺键的可电离脂质能够选择性地将mRNA递送到小鼠肺；还发现基于咪唑的可电离脂质倾向于靶向脾脏，并成功地将mRNA递送到T细胞[98-101]。除了上述优化LNP配方和开发新型脂质结构外，利用细胞特异性抗体修饰LNP也是实现mRNA肝外递送的方法。该技术的优点是可以根据不同的靶向需求替换抗体。Dammes等[102]用α4β7整合素的天然配体MAdCAM-1的整合素结合域D1和D2融合到免疫球蛋白Fc上，然后将该融合蛋白连接到LNP表面，从而对肠炎中的白细胞进行特异性靶向。此外，通过共孵育，将疏水性抗体衍生物(如脂质-抗体偶联物)插入到预制备的LNP也能实现特异性靶向。该方法可以很好地保留LNP的理化性质，已有研究利用此方法成功将mRNA递送到免疫细胞和癌细胞[103-106]。4 mRNA-LNP疫苗的临床进展
mRNA癌症疫苗研究始于1996年.研究人员在树突细胞中进行了体外概念验证[18]。得益于mRNA技术及LNP递送技术的发展，mRNA-LNP癌症疫苗近年来迅速发展并有数十项临床试验正在进行中。截至目前，大部分已注册的mRNA肿瘤疫苗临床试验都处于Ⅰ期和Ⅱ期阶段(表1)，这些试验的主要目标是评估疫苗的安全性、耐受性和有效性[7,8]。少数mRNA-LNP癌症疫苗研究已进入临床Ⅲ期实验[9,10]。伴随着人工智能以及新抗原筛选技术的兴起，个性化疫苗已成为肿瘤疫苗研发领域的热点，可以根据患者基因突变情况量身打造mRNA疫苗。![]()
2023年5月，BioNTech公司公布了个性化mRNA疫苗——autogene cevumeran(BNT122)的Ⅰ期临床研究进展，该疫苗通过mRNA表达胰腺导管腺癌患者的20种新抗原，使用自研的LPX脾靶向递送系统(二组分LNP)进行静脉注射给药[9]。最新数据显示，该mRNA疫苗治疗后在长达3年的时间里持续激活了部分胰腺癌患者体内的T细胞，由疫苗诱导的免疫反应与癌症复发风险降低相关(https://www.aacr.org/about-the-aacr/newsroom/news-releases/immune-response-to-investigational-rna-vaccine-for-pancreatic-cancer-continues-to-correlate-with-clinical-benefit/)。目前该疫苗已经进入临床Ⅱ期。BNT122还在进行另外3项临床试验，分别用于治疗晚期黑色素瘤(Ⅱ期临床)、结直肠癌(Ⅱ期临床)和其他实体瘤(Ⅰ期临床)。2024年2月，美国Moderna公司与默沙东公司联合公布了合作开发的个性化癌症疫苗mRNA-4157(V940)Ⅱb期临床研究进展。mRNA-4157是一种由LNP递送的基于mRNA的个性化癌症疫苗，根据每位患者肿瘤独特的DNA序列突变特征设计制成编码多达34种新抗原的单一mRNA分子[10]。mRNA-4157疫苗与PD-1抑制剂KEYTRUDA联用，在肿瘤完全切除后、复发风险较高的Ⅲ/Ⅳ期(中晚期)黑色素瘤患者中持续展现出优势，将患者的复发或死亡风险降低了49%，远处转移或死亡风险降低了62%[11]。mRNA-4157的Ⅲ期临床正在进行中。目前，国内外医药企业争相开展相关研究，mRNA-LNP癌症疫苗领域正在蓬勃发展，公布的多项临床试验的积极成果展示了其巨大的治疗前景。5 总结与展望
mRNA-LNP癌症疫苗作为一颗闪闪发光的新星，在癌症免疫治疗领域冉冉升起。但其仍面临诸多挑战。mRNA分子作为生物体内的重要信息载体，稳定性对于其功能的发挥至关重要。由于mRNA极易降解，这极大地考验着mRNA疫苗的储存和运输。目前，尽管在极低温(如‒80 ℃)环境下，mRNA疫苗的稳定性能够显著提升，但这种储存条件成本高昂，对于经济欠发达地区来说，构成了巨大的挑战[107]。有研究表明，mRNA-LNP疫苗在‒70 ℃条件下保质期只有6个月[107]。因此，未来递送技术和储存工艺的研发必须与mRNA疫苗本身的研发并进，以找到更为经济有效的储存策略。癌症mRNA疫苗作为一种新型的治疗手段，具有巨大的潜力，然而在实际应用中，癌症mRNA疫苗仍面临诸多挑战：首先，由于肿瘤的免疫耐受性强以及肿瘤细胞的异质性，癌症mRNA疫苗的抗肿瘤效果难以显著提升[108]；其次，肿瘤微环境通常具有高度免疫抑制性，单独使用mRNA疫苗效果不佳。虽然与免疫检查点抑制剂(ICIs)联合使用或许能提高疗效，但ICIs药物价格高昂且适应症有限，限制了组合疗法的研发和推广[108]。尽管如此，癌症mRNA疫苗的前景仍然值得期待。随着mRNA修饰技术和LNP递送技术的不断发展，未来癌症mRNA疫苗的研发将取得更多突破。例如，通过优化mRNA分子设计，提高其稳定性和翻译效率；通过筛选新型LNP递送载体，实现更为精准、高效的mRNA递送；通过联合使用其他治疗手段，如ICIs、放/化疗等，提高癌症mRNA疫苗的治疗效果。此外，大数据和人工智能技术的应用也将为癌症mRNA疫苗的研发提供新的思路和方法[109,110]。虽然癌症mRNA-LNP疫苗的研发和应用将面临诸多的挑战，但我们有理由相信，随着技术的不断进步和研究的深入，癌症mRNA疫苗将成为癌症治疗的重要手段。
基金资助
中国科学院战略性先导科技专项(XDB0570000)
--核糖核酸功能与应用专刊--
中国科学院核糖核酸功能与应用重点实验室聚焦“RNA的功能与应用”重大科技问题，着力研究RNA时空调控核心规律、RNA相关重大疾病致病机制、RNA原创技术与高效应用等，志在建立前沿性理念驱动、通用型技术为底盘的研发体系。依托核心骨干团队与《生命的化学》杂志精心组织了本期专刊。专刊聚焦于“新型RNA”“RNA新功能”“RNA新应用”等三个重要方向。专刊面向生物医学科研人员、科技政策管理人员、本科生及研究生等，期望展现RNA基础研究的科学前沿、RNA生物医学技术应用的瓶颈以及重点实验室面向国家重大战略需求的科研布局。![]()
《生命的化学》创刊于1980年，中国生物化学与分子生物学会主办、向国内外公开发行的生物综合类学术期刊。月刊，中国科技核心期刊，中国期刊网来源期刊，科技期刊世界影响力指数报告(WJCI)(2021)来源期刊，被化学文摘(CA)(美)、日本科学技术振兴机构数据库(JST)(日)等国际数据库收录。重点刊登生物化学、分子生物学及生命科学相关领域原创性研究论文、综述，反映当前领域国内外最新研究进展，介绍最新研究技术与方法。设有研究论文、综述、教学、科普等栏目。投稿网址：http://smhx.cbpt.cnki.net/
