利用免疫系统的癌症疫苗已显示出前景,甚至已获得FDA批准用于某些癌症,但它们往往不能激起足够的免疫反应。一些研究人员尝试添加名为细胞因子的免疫刺激分子来增强疗效,结果发现这种方法可能导致严重的副作用——当然会这样。

现在,麻省理工学院的化学工程师丹尼尔·安德森及其在麻省理工学院、哈佛大学和休斯顿大学的同事报告了一种不同的策略:放大T细胞对mRNA疫苗的反应。这一进展可能会带来更强大的癌症疫苗和更强的传染病防护——谁不想要呢?

大多数疫苗会产生抗体和T细胞,这些细胞激活抗原呈递细胞,告诉免疫系统该攻击什么。在他们的研究中,研究人员通过一种新的疫苗佐剂——一种刺激免疫系统的物质——增强了这种反应。这种佐剂由编码两个基因的mRNA分子组成,这些基因通过开启某些信号通路,使免疫细胞进入更活跃的状态。

在模拟膀胱癌、结肠癌、黑色素瘤和转移性肺癌的小鼠研究中,注射含有mRNA编码佐剂的脂质纳米颗粒,使免疫系统能够减缓某些肿瘤的生长,并根除许多其他肿瘤——即使没有特定的癌症疫苗。当给予疫苗时,反应更加强烈。

“当这些佐剂mRNA包含在疫苗中时,靶向抗原的T细胞数量显著增加,”安德森说。mRNA佐剂还增强了对检查点阻断抑制剂的免疫反应,这种抑制剂解除肿瘤细胞对T细胞的制动,并已被FDA批准用于几种癌症。

“实体瘤的微环境通常对T细胞不友好,是有效免疫治疗的主要障碍。我们发现,用这些佐剂进行免疫重塑,可以创造一种T细胞许可的环境,促进肿瘤排斥,”哈佛医学院助理教授、资深作者克里斯托弗·加里斯说。

研究人员还用新冠和流感疫苗在小鼠身上测试了这种佐剂,发现它产生的T细胞反应比平时强10到15倍——显然,10倍的增强只是开始。

他们现在计划在更多的动物模型中测试这种方法,希望将其用于癌症和传染病。与此同时,由麻省理工学院科赫综合癌症研究所的安娜·雅克列内克领导的另一个小组,使用一种佐剂使可注射的脊髓灰质炎疫苗在胃肠道诱导出强烈的粘膜免疫反应——可能减少病毒脱落和传播,而不会产生许多国家已放弃的口服疫苗的罕见风险。