研發個人化癌症疫苗 台灣急起直追 奈米疫苗另闢蹊徑

 

目前一些臨床試驗已證明mRNA癌症疫苗的確具有很大的潛力，不過如同卡里科在獲得諾貝爾獎時，曾提到mRNA的疫苗仍然有非常多需要解決的問題，mRNA癌症疫苗也還有一些改善空間。

 

 

不止mRNA，所有個人化癌症疫苗需要積極解決兩大問題，其一為疫苗刺激T細胞的能力，其二為預測腫瘤抗原的能力，兩者缺一不可。如果抗原預測準確，但疫苗打入人體卻無法產生足夠的T細胞，或者所預測的腫瘤新抗原失準，即使產生出再多的T細胞也沒有用。

 

  目前mRNA癌症疫苗雖然試圖解決上述問題，但還是有其困難之處。

 

  腫瘤新抗原疫苗希望能激發殺手T細胞去攻擊癌細胞，但是腫瘤新抗原需要經過抗原呈現細胞（如巨噬細胞、樹突細胞）吞噬、消化後，將蛋白質片段呈現於細胞表面，才能激發殺手T細胞。

 

  也就是說，腫瘤新抗原疫苗需要經過「中間人」（抗原呈現細胞）的消化，然而這些細胞有「偏食」的特性，不一定會乖乖吞下這些抗原並做出符合預期的反應，過程中有許多層次，非常複雜，目前的科學技術尚不能完全掌控，所以增添許多不確定性。

 

  舉例來說，mRNA疫苗一次會提供許多被串在一起的抗原，當被吞噬進「抗原呈現細胞」內時，未必能如科學家所期待的去正確切割突變位點，目前還很隨機；另外，抗原呈現細胞對抗原的呈現其實有「挑食」的現象，給它10個抗原，但最後可能只對1個突變位點有反應，將它呈現在細胞表面，使得刺激殺手T細胞的效果不如預期，這個現象在免疫學上叫做 immunodominance（免疫優勢性），其機制以及相對應的疫苗策略都需要更多的研究與技術來克服。

 

 

針對這些阻礙，目前中研院已展開「奈米疫苗」的開發。利用奈米粒子技術做成的奈米疫苗，約是病毒的大小，並用進入體內後可生物降解的材料（一種乳糖的化合物）包裹住許多短短的腫瘤抗原（短胜?），這些短抗原也是經過人工智慧計算，挑選出最可能引起人體T細胞反應的部分，可以很彈性且精準地調整數量。接著想辦法把奈米疫苗送到抗原呈現細胞前。

 

  奈米疫苗裡面除了包覆短抗原，還有特殊的免疫佐劑，可以想像成是調味料，可吸引抗原呈現細胞前來吞噬；奈米疫苗被吞噬後，就會因為細胞內酸性的環境而釋放出這些短短的抗原，不需細胞再切割，可望解決細胞的偏食特性以及隨機切割mRNA的情形。免疫佐劑還可以不斷調整，找出最能刺激T細胞的配方，這是mRNA疫苗沒辦法做到的。

 

 

 

為驗證奈米疫苗是否可行，中研院生醫轉譯研究中心陶秘華執行長、胡哲銘副研究員與長庚醫院蔡文司醫師合作進行動物實驗，特別選擇對免疫療法沒有反應的MMR-P型大腸癌病人（佔所有大腸癌病人的90%），讓擬人化小鼠帶有這些病人的大腸癌腫瘤，並在另一群小鼠身上打入針對這些病人製作出的癌症新抗原疫苗（以奈米疫苗方式製作），小鼠體內產生出專一性的T細胞後，再將這些T細胞移植到有大腸癌腫瘤的小鼠身上，這批小鼠同時有人的大腸癌及T細胞，被暱稱為「阿凡達小鼠」。實驗結果顯示，8個病人的腫瘤皆可以產生出專一性的T細胞，並證實這些專一性T細胞的確能攻擊癌細胞。

 

  這個結果也讓研究人員振奮，如果奈米疫苗連這麼難治療、免疫療法都無效的癌症都可以發揮效果，其他癌症機會更大，奈米疫苗前景看好。

 

  中研院這項奈米疫苗技術居全球領先地位，唯接下來仍需在人體試驗中驗證。而比起mRNA癌症疫苗的製作時間（目前約需一個半月到兩個月），短胜肽抗原設計的奈米疫苗有機會讓製備的時間更短，很值得期待。

 

  不管是mRNA疫苗乃至於奈米疫苗，個人化癌症疫苗是目前各個先進國家正在競逐的賽場，台灣雖然起步較晚，但有紮實與豐富的生物醫學資訊技術為基礎，若新藥與突破性療法臨床試驗的法規能適時跟上，台灣就能急起直追，不在這場癌症疫苗之戰中缺席。