摘要
治疗性肿瘤疫苗是肿瘤免疫治疗产品开发的热点，至今通过临床评价正式上市的产品仍寥寥无几。患者肿瘤异质性和人白细胞抗原(humanleukocyteantigen，HLA)异质性是阻碍治疗性肿瘤疫苗发展的主要因素。
针对该问题，开发个体化治疗性肿瘤疫苗是此类疫苗发展的前沿领域和未来方向，如何科学评价其临床前药效作用也是开发此类产品面临的挑战。本文通过分析总结肿瘤抗原和肿瘤疫苗的分类及特点、个体化治疗性肿瘤疫苗的作用机制及影响因素、个体化治疗性肿瘤疫苗的临床前药效学研究进展，以期为进行相关药效学研究提供参考。
年骨肉瘤外科医生WilliamB．Coley采用链球菌成功治疗无法手术的癌症患者开启了肿瘤免疫治疗的先河［1］。伴随免疫学和肿瘤学发展，肿瘤免疫治疗已渐成为治疗肿瘤的趋势和主流，其主要包括肿瘤疫苗、免疫检查点抑制剂、细胞因子和过继细胞治疗［2－3］。肿瘤疫苗主要利用肿瘤抗原，诱导机体产生特异性免疫反应杀伤肿瘤细胞，根据使用目的其可分为预防性肿瘤疫苗和治疗性肿瘤疫苗。肿瘤疫苗具有*性小、抗瘤作用特异性强、可诱导机体产生免疫记忆等特点，对预防肿瘤复发具有较强优势［4－6］，故开发此类疫苗(特别是治疗性肿瘤疫苗)一直是研究热点。
目前，虽有上百种治疗性肿瘤疫苗处于临床评价阶段，美国FDA仅批准了3种治疗性肿瘤疫苗:①芽孢杆菌卡介苗(bacilluscalmettle-guerin，BCG或TheraCys)，一种牛结核分枝杆菌减*活株，用于治疗非肌肉浸润性膀胱癌。②树突状细胞疫苗(Sipuleucel-T或Provenge)，用于治疗转移性去势抵抗型前列腺癌。③溶瘤疱疹病*疫苗(talimogenelaherparepvec，T-VEC或Imlygic)，用于治疗晚期黑色素瘤［7］。
患者肿瘤异质性、人白细胞抗原(humanleukocyteantigen，HLA)异质性和肿瘤免疫微环境是阻碍治疗性肿瘤疫苗发展的主要因素，针对肿瘤异质性和HLA异质性的影响，个体化是治疗性肿瘤疫苗发展的方向;针对肿瘤免疫微环境的影响，免疫联合疗法是治疗性肿瘤疫苗应用的趋势。如何准确评价此类产品和疗法的临床前药效作用是该领域面临的挑战。本文主要针对肿瘤抗原和肿瘤疫苗的分类及特点、个体化治疗性肿瘤疫苗的作用机制及影响因素、个体化治疗性肿瘤疫苗的临床前药效学研究进展进行分析和总结，以期为进行相关药效学研究提供参考。
1肿瘤抗原和肿瘤疫苗的分类及特点
1.1肿瘤抗原的分类及特点
开发治疗性肿瘤疫苗的关键是选定抗原，理想抗原应具有较强的肿瘤特异性，能诱导机体产生较强且可控的抗肿瘤T细胞反应。根据抗原的组织分布、表达量和中枢耐受特点，肿瘤抗原分为肿瘤相关抗原(tumor-associatedantigen，TAA)和肿瘤特异抗原(tumor-specificantigen，TSA)［8］。TAA一般过量表达于肿瘤，也表达于正常组织，具有较弱的肿瘤特异性，大多存在中枢耐受，具有较弱的免疫原性，主要包括组织分化抗原和肿瘤胚系抗原。TSA一般由肿瘤基因组非同义体细胞突变形成的肿瘤新抗原，不表达于正常体细胞，具有较强的肿瘤特异性，不存在中枢耐受，具有较强的免疫原性。TSA与机体抗肿瘤免疫反应之间的相关性已得到多项研究确认。如分析来源于癌症基因组图谱(thecancergenomeatlas，TCGA)18种实体瘤的上千份样本RNA序列，结果显示每种肿瘤的新抗原数量与其T细胞的细胞*活性相关的基因表达呈正相关性［9］。分析来源于TCGA的例患者6个部位肿瘤的RNA-seq数据，结果显示较高水平免疫原性突变抗原表位负荷与患者生存期改善具有相关性，具有高免疫原性突变计数的肿瘤，其CD8A，PDCD1和CTLA4的表达水平较高［10］。分析份结直肠癌样本全外显子序列，结果显示高水平新抗原负荷与肿瘤浸润淋巴细胞(tumor-infiltratinglymphocytes，TILs)增加和生存期改善具有相关性。新抗原负荷与TILs数量间的相关性也在子宫内膜癌中得到确认［11］。同时，高水平新抗原负荷型肿瘤明显比低水平新抗原负荷型肿瘤的同质性更强［12］。
肿瘤的突变负荷大于10个体细胞突变/百万碱基(相当于在所表达的基因里存在个非同义突变)，其有较大概率形成具有免疫原性的新抗原;肿瘤的突变负荷水平小于1个体细胞变异/百万碱基，其有较小概率形成具有免疫原性的新抗原;大多数肿瘤的突变负荷为1～10个体细胞突变/百万碱基，一般可形成被T细胞识别的新抗原［13］。Rajasagi等［14］采用全外显子测序和HLA-肽预测性结合算法(如NetMHCpan)分析13种不同肿瘤(个样本)的预测性突变型HLA结合肽，结果显示每个肿瘤可产生数十至数千个新抗原，表明新抗原在大多数肿瘤中较为常见。
筛选确定肿瘤新抗原是开发个体化治疗性肿瘤疫苗的关键和限速步骤。基于应用高通量和大数据分析的基因深度测序、蛋白质组学和生物信息学技术，目前临床制备个体化治疗性肿瘤肽疫苗、RNA疫苗和肿瘤细胞融合性DC疫苗的时间分别约为［15］，(89～)［16］和10d［17］。
1.2肿瘤疫苗的分类及特点
疫苗作用的核心是递送可被机体免疫细胞识别并诱发免疫反应的抗原，疫苗设计中既要考虑个性因素(如抗原的选择)，也要考虑共性因素(如制剂、佐剂和给药方式)对疫苗作用效果的影响。根据抗原的递送方式，疫苗主要分为肽/蛋白疫苗、细胞疫苗(如肿瘤细胞疫苗、树突状细胞疫苗和工程细胞疫苗)、核酸疫苗(如DNA疫苗和RNA疫苗)和病*载体疫苗，这些方法均可用于制备个体化治疗性肿瘤疫苗［18］。肽/蛋白疫苗是最常见的一类疫苗。
肽疫苗抗原序列明确，易于制备，经济成本相对较低。肽一般为弱免疫原，其常需结合佐剂或免疫治疗才能诱发机体产生较强和持续的T细胞反应。肽疫苗包括短肽疫苗和长肽疫苗，可为单一肽疫苗，也可为多类肽疫苗。短肽疫苗常含9个氨基酸，可提供最小的CD8抗原表位，通过结合主要组织相容性复合体(majorhisto