CRISPR改造癌细胞为原位肿瘤疫苗？

研究人员使用CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除了肿瘤细胞的干扰素-β（IFN-β）特异性受体，使肿瘤细胞耐受IFN-β，再改造它们令其能够释放免疫调节剂IFN-β和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF），提高树突状细胞的抗原交叉呈递、共刺激分子表达和促炎细胞因子产生的能力，增强免疫系统抗肿瘤能力。同时出于安全考虑，研究人员还为肿瘤细胞装载了由1型单纯疱疹病毒胸苷激酶（HSV-TK）和雷帕霉素激活的Caspase9组成的双重安全开关，便于这些细胞。当这些具有治疗作用的肿瘤细胞进入体内时，能够归巢到肿瘤组织中杀死肿瘤细胞并刺激免疫细胞以防止癌症复发。

在小鼠实验中，这一治疗性肿瘤疫苗促使癌细胞凋亡，消除了小鼠的晚期胶质母细胞瘤肿瘤，并在多种小鼠癌症模型中观察到生存益处和长期免疫效果，初步证明了这一方法的有效性和安全性，为后续临床转化提供了基础。

多种思路构建肿瘤原位疫苗

利用患者自身免疫系统攻击肿瘤细胞是为理想的肿瘤治疗方式，然而肿瘤构建的抑制性免疫微环境往往会抑制免疫细胞发挥作用，让DC细胞不再刺激T细胞增殖而刺激Treg细胞的增殖，这里的Treg细胞此时已经成为“叛军”。如果在肿瘤内通过一定的手段，增加肿瘤抗原在肿瘤周围的富集或暴露，并增强免疫细胞功能，促进抗原呈递，就有望实现杀伤肿瘤且降低复发的目的。这种在肿瘤原位制备“疫苗”的方式被称为原位接种肿瘤疫苗，是一种新型的肿瘤疫苗形式，目前，已有多种制备原位肿瘤疫苗的方法研究被报道。

2022年1月，南京大学吴锦慧课题组在Nature Biomedical Engineering上发文提出了一种原位疫苗新思路。研究人员用带正电荷的阳离子聚合物对减毒沙门氏菌表面进行了修饰，使得细菌能够捕获抗原并携带抗原运动，同时刺激活化周边的DC细胞。同时，研究人员发现，修饰后的细菌还可以将肿瘤内部的抗原转移到肿瘤边缘。在小鼠肿瘤模型中，这一方法能够抑制抑制远端肿瘤生长及转移，延长小鼠生存率。

当患者经过放疗后，肿瘤会释放出大量抗原，再向肿瘤内注射修饰后的沙门氏菌，可以将这些抗原富集至肿瘤周围，同时刺激机体免疫系统攻击肿瘤。目前，这项研究已获得国家自然科学基金和青年人才项目的支持。

除了这种向瘤内注射细菌的方法，还有研究人员提出了直接向瘤内注射工程化T细胞的原位肿瘤疫苗策略。研究人员利用电穿孔瞬时转染技术使得CD8+T细胞瞬时表达IL-12或同时表达CD137，再注射到瘤内。同样在小鼠实验中观察到了良好的肿瘤杀伤效果。

但研究人员指出这一方法针对“冷肿瘤”效果不及“热肿瘤”，故而先让肿瘤变热再治疗能够取得更好的效果，或许可以继续改造T细胞令其增加使肿瘤变热的功能。利用工程化T细胞的方法能够有效避免大剂量使用IL-12和CD137激动剂导致的副作用，同时电穿孔瞬时转染能够有效降低制备成本。

更早之前，美国国立卫生研究院的研究人员曾提出一种通过将肿瘤细胞凋亡信号转化为免疫刺激性继发性坏死信号以激发抗肿瘤免疫反应来制备肿瘤原位治疗性疫苗的通用方法。细胞在凋亡早期会释放一种“吃我”信号，如果没有被巨噬细胞清除则会转化为继发性坏死，会释放大量的肿瘤相关抗原和损伤相关分子模式分子，大大增强肿瘤细胞免疫原性。研究人员制备了能够运载膜联蛋白A5的有机硅体系促使濒死的肿瘤细胞发生继发性坏死以诱导抗肿瘤细胞免疫反应和免疫记忆效应，达到肿瘤消退和抑制复发的目的。

总结

肿瘤原位疫苗的概念提出已久，也已有产品进入临床试验，但目前公开的临床数据较少。业内对这一疫苗的看法不一，有的人认为值得期待，有的人却认为不如CAR-T惊艳，但与现有免疫疗法联用不失为一个好方法。总之，为了突破实体肿瘤的微环境挑战，科学家们正在创新尝试各种不同的疗法与组合，相信人类终有一天会将其攻克！