癌症"终结者"来了？解密通用癌症疫苗的原理与突破性进展

　　作者：人工智能学家智能医学团队

　　就在12月3日，一个振奋人心的消息从美国马萨诸塞大学阿默斯特分校传来：他们的研究团队成功用基于纳米粒子的疫苗，在小鼠身上预防了黑色素瘤、胰腺癌和三阴性乳腺癌。这个成绩有多惊人呢？根据不同癌症类型，高达88%的接种小鼠体内完全没有出现肿瘤，有些癌症的扩散甚至被彻底阻断了。

　　这项研究的通讯作者、生物医学工程系助理教授普拉巴尼·阿图科拉莱解释说："通过设计这些纳米粒子，使其能够通过结合癌症特异性抗原的多途径激活机制来激活免疫系统，我们便能够以显著的生存率来阻止肿瘤的生长。"

　　更让人兴奋的是，阿图科拉莱团队早期的工作已经证明，这种基于纳米粒子的药物设计可以缩小或消除小鼠体内已经存在的肿瘤。而这次的新结果表明，同样的技术还能作为预防策略使用，这意味着，我们不仅能治疗癌症，还可能在癌症发生前就把它拦住。

　　如果有人告诉你，未来癌症可能像感冒一样通过打疫苗来预防和治疗，你会不会觉得这是天方夜谭？但现在，这个看似不可能的梦想，正在逐步变成现实。最近几年，癌症疫苗特别是mRNA癌症疫苗的研发进展，可以说是让全球医学界都为之振奋。

　　说到疫苗，我们都不陌生，例如小时候打的乙肝疫苗、前两年全球疯打的新冠疫苗，这些都是预防性疫苗，目的是让身体提前认识病毒这个"敌人"，等真病毒来了，免疫系统能立刻识别并消灭它。但癌症疫苗不太一样，它更多是治疗性疫苗，也就是说，当癌症已经发生或者有很高复发风险时，通过疫苗来"训练"免疫系统，让它学会识别并攻击癌细胞。

　　我们的免疫系统其实非常聪明，它能识别外来入侵者并发动攻击。但癌细胞很狡猾，因为它们本来就是正常细胞变异来的，表面上看起来和正常细胞差不多，所以免疫系统常常认不出它们，甚至把它们当成"自己人"放过了。这就是为什么癌症能在我们体内肆无忌惮地生长。

　　癌症疫苗的核心思想，就是帮助免疫系统找到癌细胞的"身份证"，也就是肿瘤抗原。这些抗原是癌细胞表面特有的蛋白质标记，就像癌细胞独有的"指纹"。疫苗把这些"指纹"信息递送给免疫系统中的T细胞（可以理解为身体里的特种兵），让T细胞学会识别这些标记，然后在全身巡逻时，一旦发现带有这些标记的癌细胞，就立即发动攻击。

　　特别值得一提的是"新抗原"这个概念。新抗原是癌细胞基因突变后产生的全新蛋白质，只存在于癌细胞表面，正常细胞上完全没有。这就意谓着，针对新抗原设计的疫苗，能够做到非常精准地打击癌细胞，而不会误伤正常组织。这种精准度，是传统化疗、放疗很难达到的。

　　马萨诸塞大学阿默斯特分校的这项最新研究，用的就是纳米粒子技术。简单说，就是把能够激活免疫系统的"武器"装进纳米级别的小颗粒里，这些颗粒能精准地找到癌细胞，然后释放出癌症特异性抗原，通过多种途径同时唤醒免疫系统。这就像是给免疫细胞发出了多重警报，确保它们能够迅速反应并记住癌细胞的特征。

　　目前研发的癌症疫苗主要分两大类：一类是"现货型"疫苗，针对多种癌症共有的抗原设计，可以批量生产；另一类是"个性化"疫苗，根据每个患者肿瘤的基因突变情况量身定做。个性化疫苗虽然更精准，但制作周期和成本也更高不过随着技术进步，这个问题正在被逐步解决。

　　如果说过去几年癌症疫苗还处在摸索阶段，那么2024到2025年，可以说是真正的爆发期。特别是mRNA技术在新冠疫苗上的成功应用，给了科学家们巨大的启发和信心，这项技术也被迅速应用到癌症治疗领域。

　　BioNTech和Moderna这两家公司，大家应该都不陌生，它们就是新冠mRNA疫苗的开发者。现在，它们都在全力攻坚癌症疫苗。2024年7月，BioNTech公布了其mRNA癌症疫苗BNT111在晚期黑色素瘤患者中的二期临床试验结果，显示出了一定的疗效。而Moderna与默克合作开发的个性化mRNA疫苗mRNA-4157，在治疗高风险黑色素瘤患者的临床试验中，更是取得了令人振奋的数据：与免疫检查点抑制剂Keytruda联合使用时，能将复发或死亡风险降低44%。

　　这个44%的数字可不是随便说说，对于癌症患者来说，这意味着实实在在的生存希望。要知道，黑色素瘤是一种恶性程度非常高的皮肤癌，一旦发生转移，传统治疗手段效果都不理想。现在有了疫苗的加入，情况正在改变。

　　更令人兴奋的是人工智能在癌症疫苗开发中的应用。今年1月，甲骨文公司董事长拉里·埃里森宣布，他们正在开发一套AI系统，能够在48小时内完成个性化mRNA疫苗的设计和生产。这个速度简直是革命性的，要知道，过去制作一个个性化疫苗，可能需要几周甚至几个月的时间，AI通过深度学习，可以快速分析患者肿瘤的基因测序数据，精准预测哪些突变最有可能被免疫系统识别，然后自动设计出最优的疫苗配方。

　　在中国，这个领域的进展同样迅速。云顶新耀公司自主研发的AI驱动的mRNA个性化肿瘤疫苗EVM16，已经展现出了不错的临床前景。他们的"妙算"AI算法，能够快速识别肿瘤新抗原，大大加快了疫苗开发速度。全球个性化癌症疫苗市场也在快速增长，从2024年的2.17亿美元预计将增长到2034年的22亿美元，年复合增长率高达26.4%。

　　除了黑色素瘤，癌症疫苗在其他难治性癌症上也显示出潜力。胰腺癌、脑癌、三阴性乳腺癌等，都有相关的疫苗研发项目正在进行。而马萨诸塞大学阿默斯特分校12月3日公布的这项研究，恰恰就覆盖了其中最难治的几种：胰腺癌小鼠88%成功预防肿瘤形成，三阴性乳腺癌小鼠75%没有出现肿瘤，黑色素瘤也取得了类似的成功率。虽然从动物到人类还有很长的路要走，但这至少证明了这条路是走得通的。

　　说了这么多好消息，是不是感觉癌症马上就能被攻刻了？实话实说，我们确实取得了巨大进步，但离真正"攻克"还有不小的距离。癌症疫苗面临的挑战依然不少。

　　首先是肿瘤的异质性问题。同一个肿瘤里，不同癌细胞的基因突变可能都不一样，这就像一个班级里有各种各样的"坏学生"，疫苗很难一网打尽。其次是肿瘤微环境的免疫抑制，癌症会在自己周围营造一个"保护罩"，抑制免疫细胞的活性，让训练好的T细胞无法发挥作用。再者，并不是所有患者对疫苗都有响应，如何筛选最适合接受疫苗治疗的患者、如何预测疗效，这些都还在探索中。

　　成本和可及性也是现实问题。个性化疫苗需要对每个患者的肿瘤进行基因测序、分析、设计、生产，这个过程目前的成本还是相当高的。虽然AI技术能加快速度、降低成本，但要让普通患者都能用得起，还需要时间。

　　不过，科学家们也在想办法解决这些问题。比如，将癌症疫苗与免疫检查点抑制剂、化疗、靶向治疗等联合使用，可以产生更好的效果。现在的研究方向，也在尝试开发"广谱"的癌症疫苗，针对多种癌症共有的抗原，这样就不需要每个患者都定制了。马萨诸塞大学这次的纳米粒子疫苗，就同时对三种不同类型的癌症有效，这正是朝着"广谱"方向迈出的重要一步。

　　从目前的进展来看，2029年左右，我们很可能会看到首个mRNA癌症疫苗正式获批上市。现在全球已经有120多项相关临床试验正在进行，涵盖了几乎所有主要的癌症类型。可以说，癌症疫苗已经从实验室走向临床，从概念变成现实。

　　人类与癌症的斗争，已经持续了上百年。从最初的手术切除，到后来的化疗、放疗，再到靶向治疗、免疫治疗，每一次技术突破都挽救了无数生命。而癌症疫苗，很可能成为下一个里程碑式的武器。虽然我们不能说"马上就要攻克癌症"了，但至少可以说，我们正在让癌症从"绝症"变成"慢性病"，甚至是可以预防、可以治愈的疾病。这个未来，也许比我们想象的要来得更快一些。