在昨天的文章《GP2疫苗破纪录，乳腺癌患者5年0复发！攻克癌症不再是梦》中，我们见识了乳腺癌疫苗GP2的强悍实力，不由得憧憬用疫苗“消灭”乳腺癌的未来。那么，
“乳腺癌疫苗究竟是如何工作的？”
“除了GP2还有没有其他预防/治疗型的乳腺癌疫苗呢？”
“我不是HER2突变患者，有更适合我的肿瘤疫苗么？”
“癌症疫苗前景怎么样？真的可靠么？”
今天我们就来好好了解这些抗乳腺癌的“未来战士”！
在乳腺癌发展的不同阶段，免疫系统起着不同的作用。肿瘤与免疫系统之间的相互作用一般经历了三个阶段:消除、平衡和逃逸(图1)。在清除阶段，免疫系统识别和消灭早期转化的肿瘤细胞。在平衡期中，由于肿瘤生长与免疫防御之间的微妙平衡，肿瘤细胞很难被清除同时也受到严格限制甚至暂停。但肿瘤细胞一旦成功逃避和破坏免疫识别，将进入逃逸期“大展拳脚”。
1.乳腺癌疫苗的种类
目前，除了传统的基于肿瘤细胞的疫苗，基于DNA和基于DC的疫苗也代表了新发展方向。不同的疫苗配方及其作用机制见图2。
肽疫苗
通过传递MHC I类限制性肽表位来激活针对特定肿瘤抗原的免疫应答是应用于乳腺癌最常用的治疗策略之一。与其他配方相比，短氨基酸多肽生产简单、成本低廉，运输时相对稳定，使得大规模生产和运输成为可能。
然而，单个肽通常局限于某些人类白细胞抗原(HLA)亚型，因此不表达常见HLA类型的患者不能用该疫苗治疗。此外，通常的MHC I类结合肽没有很强的激活CD4辅助T细胞的能力，这可能导致CD8细胞毒性T细胞的有限激活和短暂的免疫反应。通过使用足够长的合成肽来包括多个MHC I类和II类表位，可以部分克服这个问题。
蛋白质疫苗
该疫苗是利用肿瘤抗原蛋白的整个或缩短片段，其氨基酸序列比多肽长得多。它能够摄取、处理和呈现多个 MHC I 类和 II 类肽表位，并且不受 HLA 限制。但是呈递过程可能效率较低，而且由于缺乏特定标记物，对这种疫苗的反应很难测量。
碳水化合物抗原疫苗
肿瘤细胞异常表达的碳水化合物抗原也可被免疫细胞识别，当然也能成为癌症疫苗的理想候选者。例如，与muc1相关的双糖碳水化合物Sialy-Tn (STn)，在包括乳腺癌在内的多种癌细胞的细胞表面独特表达。
肿瘤细胞疫苗
用整个肿瘤细胞或细胞裂解产物来刺激免疫反应是癌症疫苗最早的方法之一。它基于来自自体或同种异体肿瘤细胞的未知抗原库，因此将触发多价免疫应答。但由于含有内源性细胞抗原，可能引起自身免疫反应，还缺乏制备的标准化方法。
基于DNA的疫苗
基于DNA的乳腺癌疫苗使用编码肿瘤抗原的DNA序列，通常以质粒或载体的形式传递。DNA序列将被APC合并并翻译成肿瘤抗原，处理后呈递给免疫细胞，以刺激抗原特异性免疫。基于DNA的疫苗易于大批量生产，且储存成本低。然而，由于质粒摄取和抗原表达效率低，其免疫原性不够强。
基于DC的疫苗
树突状细胞（DC）是一种异质性的APC群体，它们能有效地吸收抗原，然后在迁移到淋巴结后将抗原处理并呈递给CD4和CD8 T细胞，也能刺激NK细胞和B细胞。但由于DC的个性化体外成熟过程，基于DC的疫苗的生产在技术上具有较高的要求。
DC-肿瘤细胞融合疫苗
与单抗原脉冲的DC相比，DC-肿瘤细胞融合能够呈现来自亲本肿瘤细胞的整个肿瘤抗原库，以激活MHC I类和II类途径。然而，这种疫苗更难生产。
2.佐剂？乳腺癌疫苗的“华生”！
佐剂是在接种抗原时增强抗原免疫原性并引起免疫反应的物质。表1列出了癌症疫苗中不同类型的佐剂。
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）已被广泛用作乳腺癌疫苗的佐剂。几项含有GM-CSF的乳腺癌疫苗在临床试验中诱导了可检测的免疫应答。然而，在其他研究中还观察到GM-CSF可能与较低程度的T细胞应答和抑制性MDSCs诱导相关。因此，GM-CSF作为佐剂在癌症疫苗中的应用仍需进一步研究。
在基于DNA的癌症疫苗中采用的另一种流行的佐剂策略是利用重组病毒载体。重组病毒载体由于或多或少含有Toll样受体（TLR）配体和模式识别受体配体来激活DC，增强免疫反应。TLR激动剂还能增强CD8 T细胞的活化，防止T细胞衰竭。这种佐剂的主要缺点是载体还具有能够与靶向抗原的插入序列竞争的其他序列。
然而，在比较癌症疫苗的不同佐剂策略时存在困难，因为佐剂的效果可能因疫苗配方、靶向肿瘤抗原、免疫计划和给药途径而异。因此，目前迫切需要对乳腺癌疫苗佐剂的优化进行相关研究。
3.乳腺癌疫苗给药途径
癌症疫苗的给药途径有助于有效地将抗原呈递给自体APC。不同类型的癌症疫苗采用了不同的首选途径(图3)。由于皮肤DC网络密集，几种靶向HER2的肽疫苗采用了皮内接种策略。皮下注射也用于各种乳腺癌疫苗，但大量抗原与佐剂一起皮下注射可能会引起严重的注射部位反应，导致疫苗接种程序停止或疫苗剂量减少。此外，肌内给药常用于基于DNA的疫苗的载体或质粒。一些基于DC的疫苗则需要淋巴结内注射，以便直接启动存在于淋巴结中的T细胞。
一些乳腺癌疫苗成功地引起可检测的免疫反应，并在早期试验中显示出良好的耐受性，然而在随后的3期试验中却纷纷下马。针对HER2相关抗原和非HER2相关抗原的主要临床试验分别列于表2和表3。
1. HER2相关“肽疫苗三子”——E75、GP2、AE37
E75 (Nelipepimut-S)疫苗是研究最广泛的针对HER2的乳腺癌疫苗之一。在一项在辅助环境的1期试验中确定最佳剂量（每月皮下注射1000mg E75和250mg GM-CSF ，持续6个月）后，195名患者在随后2期辅助研究中被随机分配到接种组或对照组。在5年随访结束时，接种组患者无病生存率（DFS）为89.7%，对照组为80.2% (P=0.08)。
基于这些有希望的数据，在辅助治疗中对IHC 1-2+ HER2表达的淋巴结阳性乳腺癌患者进行多中心双盲3期PRESENT试验。共758名无病患者随机接受NeuVax™或安慰剂治疗，主要终点为3年DFS。然而该试验因无效而终止。
最近进行的2期辅助试验，评估了E75疫苗与抗HER2靶向治疗联合使用在HER2低表达（IHC 1-2 +）患者中的疗效。在接受1年标准的以曲妥珠单抗为基础的抗her2治疗后，共275名患者被随机分为E75组或安慰剂组。在中位随访25.7个月时，接种组和对照组的估计DFS没有显着差异（P = 0.18）。但在计划探索性分析中，TNBC患者（IHC 1-2 +和激素受体阴性）DFS显着改善（P = 0.01）。
GP2在一项2期辅助试验分配给180例表达HER2 (IHC 1-3+)的肿瘤患者，在34个月中位随访后观察到，与对照组相比，接种组的DFS没有显著的获益(88% vs. 81%， P=0.43)。亚组分析显示，与对照组相比，接种组HER2阳性(IHC 3+)患者无复发，且DFS有改善趋势(100% vs. 87.2%， P=0.052)。这项试验的最终分析结果令人鼓舞，如果患者完成了初级免疫系列，则46名HER2 3 +疫苗接种患者的估计5年DFS率为100%，而50名安慰剂患者的59.4%（p= 0.034）。
在一项2期临床试验中，将AE37加GM-CSF和GM-CSF单独随机给予153和145名表达任何程度HER2的无病患者(IHC 1-3+)。中位随访30个月后，疫苗组DFS率为87.6%，对照组为86.2% (P=0.70)。有趣的是，TNBC患者疫苗组的DFS率为84.0%，对照组DFS率为64.0% (P=0.12)，提示AE37接种可能对HER2低表达肿瘤患者，特别是TNBC患者的临床获益。
2.蛋白质疫苗
在一项1期研究中，29名II-IV期HER2过表达乳腺癌和卵巢癌患者接种了HER2胞内结构域(氨基酸676-1255)和GM-CSF。结果，89%患者出现HER2特异性T细胞免疫，82%观察到HER2特异性抗体免疫。超过一半患者在完成免疫后保持细胞免疫力9-12个月。
在另一项1期试验中，61例HER2过表达的切除术后和辅助治疗后的曲妥珠单抗初治患者使用了另一种重组HER2蛋白辅助AS15。在接种剂量、免疫计划和HER2 特异性体液反应的发生率之间发现了关联。在6/8例接受最高剂量疫苗接种的患者中，HER2特异性免疫力维持超过5年。在转移性病例中，以曲妥珠单抗治疗作为维持治疗后，对40例HER2过表达的转移性乳腺癌患者给予相同的疫苗方案作为一线或二线治疗，观察到2例患者客观缓解和延长了10例患者的疾病稳定期。
3.肿瘤细胞疫苗
28例转移性乳腺癌患者接受了疫苗联合环磷酰胺和阿霉素治疗，以验证这两种化疗药物能够增强疫苗诱导免疫的假设。多数患者可观察到HER2特异性DTH和抗体反应，且毒性较低，化疗的最佳剂量为环磷酰胺200mg/m2和阿霉素350mg/m2。在另一项单臂临床试验中，对20名HER2阳性转移性乳腺癌患者使用低剂量环磷酰胺（300mg / m）2和曲妥珠单抗，并接种疫苗。检测到通过增强DTH和CD8 T细胞反应HER2特异性免疫增强。
4.DNA疫苗
在一项1期研究中，编码HER2全长信号缺失版本的DNA疫苗与GM-CSF和IL-2一起注射到8例同时接受曲妥珠单抗治疗的转移性HER2阳性乳腺癌患者。2例患者因肿瘤快速进展或疾病相关并发症，在一个疫苗周期后停止治疗。虽然在接种后没有立即观察到T细胞对HER2的反应，但在长期随访中检测到MHC II类限制性T细胞对HER2的反应显著增加。
另一项使用V930的DNA疫苗的多中心1期研究纳入了33例表达HER2或CEA的II-IV期实体瘤患者，虽耐受性良好，但均未检测到对CEA或HER2的可测量的细胞介导免疫反应。
5.DC疫苗
在手术切除前，对HER2过表达的原位导管癌(DCIS)患者检测了基于DC的疫苗对HER2的疗效。纳入研究的13名患者显示，分泌IFN-γ的CD4 T细胞(85%)和CD8 T细胞(80%)的HER2特异性致敏率很高，并诱导肿瘤溶解抗体。有趣的是，7例患者在手术肿瘤标本中HER2表达显著降低。一项新辅助治疗的随访试验纳入了 54 例 HER2 阳性的 DCIS 患者或早期浸润性乳腺癌患者，结果显示在施用相同 DC 疫苗的不同途径（病灶内与结节内与病灶内加结节内）之间，对肿瘤的临床和免疫应答没有显著差异。
在另一项临床研究中，7例II-IV期HER2过表达乳腺癌患者在手术和辅助治疗后注射了用来自HER2胞内结构域的肽脉冲自体DC。在6名患者中检测到HER2特异性抗体，在中位随访5年时，所有7名参与者均为无病。
6.碳水化合物抗原疫苗—唾液酸-Tn
Theratope, STn-keyhole limpet hemocyanin (KLH)疫苗，是一种与KLH载体蛋白结合的合成STn。在一项随机2期试验中，接受低剂量环磷酰胺预处理并接种STn-KLH的患者抗体水平显著升高。在随后的双盲3期研究中，1028名转移性乳腺癌患者被随机分配接受STn-KLH疫苗或仅接受KLAH疫苗。两组患者还接受了低剂量环磷酰胺(300mg / m®2)，以增加疫苗的免疫原性。尽管使用该疫苗治疗的患者产生了显著的STn特异性抗体效价，但在试验中未观察到TTP或OS有显著改善。治疗组TTP为3.4个月，对照组为3.0个月(P=0.353)。治疗组和对照组的中位生存时间分别为23.1个月和22.3个月(P=0.916)。亚组分析显示，在接受内分泌治疗的患者中，接种组的TTP和OS更长，这表明STn-KLH疫苗与内分泌治疗联合使用或改善临床结局。
7.肽疫苗——hTERT
19名转移性乳腺癌患者接种了hTERT肽疫苗，9名参与者接种后诱导了高hTERT特异性CD8 T细胞应答。一项探索性分析显示，与未获得hTERT免疫应答的患者相比，获得应答的患者中位OS显著延长。
8.基于DNA疫苗—MUC-1、乳红蛋白-A
PANVAC是一种重组痘病毒载体癌症疫苗。在一项2期临床试验中，48名所有亚型的转移性乳腺癌患者被随机分配接受PANVAC加多西他赛或单独多西他赛治疗。检测到无进展生存期（PFS）改善的趋势：在中位潜在随访42.8个月时，接种组的中位无进展生存期为7.9个月，而对照组为3.9个月(P=0.09)。
乳红蛋白-A（MAM-A）是另一种乳腺癌相关抗原，在40%至80%的原发性乳腺癌中过表达。I期临床试验中，招募了14名稳定转移性乳腺癌患者，疫苗接种后MAM-A特异性CD8 T细胞频率显着增加，且没有观察到严重不良事件。探索性分析还表明，与未接种疫苗患者相比，接种疫苗的患者6个月PFS率有所提高(53% vs. 33%， P=0.011)。
9.基于DC疫苗—p53
在研究中，该疫苗与低剂量IL-2联用于26例转移性乳腺癌患者。7例患者因疾病进展迅速或死亡而停止接种。19例可评估患者中有8例病情稳定或轻微好转，其余患者病情进展。令人惊讶的是，接种疫苗后Treg细胞频率几乎增加了一倍。
10. DC-肿瘤细胞融合疫苗—多种抗原
一项I期临床试验评估了融合细胞疫苗在转移性乳腺癌和肾癌患者中的应用。共有32名乳腺癌患者被纳入研究，其中16名患者成功生产疫苗。其中，6例患者在接种疫苗前因疾病显著进展而退出研究。其余患者接种了自体融合细胞疫苗。结果，没有观察到显著的治疗相关毒性或自身免疫。2例患者病情消退，1例患者病情稳定。
与常规化疗和通过单克隆抗体进行抗HER2免疫治疗相比，乳腺癌的主动免疫接种治疗在理论上有几个优势: 更好的耐受性，更低的毒性和具有肿瘤特异性的持久免疫反应。此外，如果疫苗靶点来自非HER2相关抗原，还可以诱导对没有任何HER2表达的肿瘤产生免疫。
然而，尽管成功诱导了免疫反应，但临床试验提供的临床益处证据仍有限。事实证明，接种疫苗的患者预后通常与免疫反应程度有关。如何长期抑制免疫耐受性以及如何有效利用患者的自然免疫反应，仍然是提高乳腺癌疫苗疗效的重要挑战。
免疫系统维持着我们体内的微妙平衡，有效地清除非自身抗原，同时预防自身免疫疾病。尽管在开发乳腺癌疫苗的过程中遇到了各种障碍，但癌症疫苗背后的概念——动员自体免疫系统来对抗癌症，从未被放弃。虽然目前评估乳腺癌疫苗的临床试验结果并不令人满意，但我们相信，随着对癌症免疫学的理解加深，新的策略最终将带来疗效的提高。
参考文献
本文仅供医学药学专业人士阅读
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