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一、概念、
癌症疫苗是一种利用肿瘤细胞相关抗原，通过激活人体免疫系统，发挥特异性抗肿瘤效应的治疗性和预防性免疫治疗。这种治疗方法具有靶向性强、副作用小的特点，被认为是癌症治疗领域的一大突破。
二、癌症疫苗的作用机理
癌症疫苗一般是通过激活患者的自身免疫系统，利用肿瘤细胞或肿瘤抗原物质诱导机体的特异性细胞免疫和体液免疫反应，继而增强机体的抗癌能力，阻止肿瘤的生长、扩散和复发，以达到清除或控制肿瘤的目的。与传统的化疗和放疗不同，癌症疫苗的作用机制是通过激活人体自身的免疫系统，识别和消灭癌细胞，从而达到防治癌症的目的。
癌症疫苗机制 来源：百度图片
三、分类
（一）预防性癌症疫苗：这类疫苗主要用于预防与特定病毒相关的肿瘤。
1.宫颈癌疫苗（HPV疫苗），用于预防与人类乳头瘤病毒（HPV）感染相关的宫颈癌。
2.个体化癌症疫苗：这类疫苗是根据患者肿瘤的特异性抗原制备的，因此具有针对性强、副作用小的优点。如膜相关蛋白疫苗（GVAX），可用于治疗多种实体瘤，如胰腺癌、前列腺癌等。
个体化肿瘤疫苗 来源：百度图片
3.癌症细胞疫苗：这类疫苗是利用肿瘤细胞制备的，通过注射疫苗使免疫系统识别肿瘤细胞并发挥抗肿瘤作用。如肉瘤细胞疫苗，用于治疗恶性肉瘤患者。
癌症细胞疫苗 来源：百度图片
4.乙型肝炎病毒（HBV）疫苗，可刺激免疫系统产生保护性抗体，这种抗体存在于人的体液之中，乙肝病毒一旦出现，抗体会立即作用，将其清除，阻止感染，并不会伤害肝脏，从而使人体具有了预防乙肝的免疫力，从而达到预防乙肝感染的目的。
5.PLUS癌症疫苗
目前国际上对于癌症预防效果比较显著的就是WT1-PLUS抗癌症疫苗。WT1- PLUS抗癌症疫苗并非直接杀死癌症细胞，而是极大的提高人体免疫活性等处理抗原能力，进而诱导出CTL细胞识别体内癌症细胞并加以杀灭，在根源上规避了恶性肿瘤复发袭击的风险。
6.重组带状疱疹疫苗（CHO细胞）
是一种含有糖蛋白E（gE）和新型佐剂（AS01B）的疫苗，gE蛋白是被感染的神经细胞表面表达最多的病毒蛋白，AS01B佐剂系统可以提高机体对gE蛋白的免疫应答，从而诱导高水平的细胞免疫来预防带状疱疹的发生。
7.核酸疫苗
核酸疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因（DNA或RNA）直接导入动物体细胞内， 并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白， 诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答， 以达到预防和治疗疾病的目的。
mRNA疫苗的类型 来源：百度图片
（二）治疗性癌症疫苗：这类疫苗主要用于治疗已经出现的肿瘤，通过刺激免疫系统识别和攻击肿瘤细胞。
1.前列腺癌疫苗（sipuleucel-T），用于治疗晚期前列腺癌患者。
2.肺癌疫苗（如CIMAvax EGF），用于治疗非小细胞肺癌患者。
3.宫颈癌疫苗，宫颈癌治疗疫苗的主要作用是唤醒体内的免疫系统应答，并杀死病毒感染或已经变异的癌症细胞，从而得到治疗宫颈癌的效果。其具体的治疗效果也是因人而异，因此也需要积极配合医生进行治疗。
三、癌症疫苗制备
1.经典的平台（CV）可分为四种类型
已经研发的四种以治疗为目的的疫苗平台：基于病毒/细菌、基于基因、基于肽和基于细胞的疫苗。下图描述了每种不同策略的示例。APC：抗原提呈细胞；DC：树突状细胞；HSV-1：单纯疱疹病毒1型；IFNγ：干扰素γ；IL-2：白细胞介素-2；mRNA：信使核糖核酸；TNF：肿瘤坏死因子；T-VEC：Talimogene laherparepvec。
新型复合物已经进入临床试验，特别是针对基于RNA的平台，如鱼精蛋白复合物、脂质复合物（lipoplexes，LPX）或脂质纳米颗粒（lipid nanoparticles，LNP）[58,117,118]。其中，LNP作为纳米医学的一项重大进步，在COVID-19疫苗的研发中得以应用。尤其是以LNP作为刺突蛋白编码mRNA载体的BNT162b2和mRNA-1273，目前正在全球疫苗接种计划中使用。
5.生物信息学和新抗原预测工具
NeoAgs不仅可用以间接评估某些肿瘤对ICB治疗有效的可能性，还可用于设计个体化的治疗性CV[122,123]。为此，标准化生物信息学工具已经被研发出来，该工具能够识别和优先考虑可能的肿瘤特异性突变[123]。然而，由于HLA限制性/免疫优势，并非所有突变产生的新表位都会被免疫系统识别[。因此，HLA分型也是预测潜在免疫原性表位所必需的。
四、癌症疫苗上市产品
（一）预防性癌症疫苗
1.Sipuleucel-T（商品名Provenge），美国FDA批准的第一款前列腺癌细胞免疫治疗药物，于2010年在美国获批上市，用于治疗无症状或轻微症状的转移性去势抵抗性前列腺癌（ mCRPC ），开创了癌症免疫治疗的新时代。
Provenge（普列威，活性成分：Sipuleucel-T）的作用机制 来源：百度图片
2.HPV病毒（人乳头瘤病毒的英文缩写）是一种属于乳多空病毒科的乳头瘤空泡病毒A属，是球形DNA病毒，能引起人体皮肤黏膜的鳞状上皮增殖.用于宫颈癌的预防与治疗。 全球首支HPV疫苗已2006年在美国上市，7年间，100多个国家应用HPV疫苗，大幅降低HPV宫颈患病率和癌前病变发生率。
第一款国产HPV疫苗：首个2价HPV疫苗来自万泰生物，获批时间为2019年12月底，并于2020年5月在正式上市销售。也是世界范围内第四款HPV疫苗。
第二款国产HPV疫苗：2022年3月24日，国家药监局官网显示，沃森生物二价人乳头瘤病毒(HPV)疫苗正式获批，成为国产第二款2价HPV疫苗。至此，国内获批上市的HPV疫苗增至五款，格局为“2+3”（国产两款，进口三款）。
3.Talimogene laherparepvec(T-VEC)：美国FDA批准的首款溶瘤病毒疫苗，用于治疗晚期黑色素瘤。它是由疱疹病毒制成的，能够产生细胞因子，可增强免疫系统，并在短时间内引起流感样症状。
4.古巴研发生产的肺癌疫苗，第一代CIMAvax-EGFR和第二代Vaxira，用于治疗非小细胞肺癌，可以提高复发性阶段和晚期非小细胞肺癌患者的生存概率。
目前，癌症疫苗在临床试验中取得了一定的成果，但仍需要进一步研究和验证。患者在选择肿瘤疫苗时，应根据自身病情和医生建议，选择合适的疫苗并在专业医生指导下进行接种。
（二）治疗性癌症疫苗疫苗：这类疫苗主要用于治疗已经出现的肿瘤，通过刺激免疫系统识别和攻击肿瘤细胞。
1.如前列腺癌疫苗（sipuleucel-T），用于治疗晚期前列腺癌患者。2023年6月30日获得中国国家药品监督管理局批准
2.肺癌疫苗（如CIMAvax EGF），用于治疗非小细胞肺癌患者。1999年古巴成为世界上第一种针对非小细胞肺癌的治疗型疫苗CIMAvax上市。2012年，古巴成功研发第二款肺癌疫苗Vaxira。这使得古巴是世界上唯一一个拥有两种肺癌疫苗的国家。
3.宫颈癌疫苗，用于治疗人乳头状瘤病毒（HPV）感染，上市有三种HPV疫苗，均为预防性的。
六、新型癌症疫苗的开发
1.多肽疫苗
多肽疫苗是含有一种或几种致病微生物抗原的治疗用制剂。用于人或动物时可刺激机体产生免疫反应,从而达到抵抗所含微生物传染的效果。多肽疫苗是按照病原体抗原基因中已知或预测的某段抗原表位的氨基酸序列，通过化学多肽合成技术制备的疫苗。
用于癌症治疗的主要疫苗制剂平台 来源：百度图片
2.抗原选择
可靶向选择的抗原分为两类：肿瘤相关抗原（tumor-associated antigens，TAA）和肿瘤特异性抗原。
（1）肿瘤相关抗原
肿瘤相关抗原是非突变蛋白，要么过度表达（如人表皮生长因子受体2或端粒酶）或组织分化的一部分（即酪氨酸酶、Melan-A），要么是癌症胚系（即MAGEs、NY-ESO），并且不一定是肿瘤特异性的。
（2）肿瘤特异性抗原
相反，肿瘤特异性抗原包括肿瘤病毒抗原和新抗原（NeoAg），具有肿瘤特异性，如图所示。NeoAg来自非同义突变，可能与功能相关。
3.相关平台的改进
重大的技术改进主要影响了基于基因和病毒的平台。在过去，基于基因的疫苗一直落后于其他的疫苗，主要是由于缺乏安全数据和大规模生产经验、早期制剂免疫原性低、不稳定和吸收/特异性差等。然而，近年来，它们的应用蓬勃发展，主要是由于三个主要技术领域的进步：结构优化、新型生产系统和精确的表位预测工具。最后，基于基因的平台的另一个优势是，这种平台不需要外源的免疫原性物质，可能允许无限次的给药/加强注射。
4.新型运载工具
多肽疫苗 来源：百度图片
2.乳腺癌GP2疫苗
GP2疫苗是一种癌症疫苗（GP2的短肽），可通过激活机体免疫来攻击HER2阳性乳腺癌患者体内的肿瘤，避免复发
3.DC癌症细胞疫苗
DC细胞又被称之为树突状细胞，是体内抗原呈递能力最强的细胞。DC疫苗通过患者体内的单核细胞在体外培养生成DC，而后负载着相应的肿瘤抗原制成强化版DC。最后将这些细胞注入体内，刺激体内肿瘤杀伤力强的淋巴细胞增殖，以此来发挥长期肿瘤监视、杀伤作用，起到消灭肿瘤的目的。
DC细胞癌症疫苗 来源：百度图片
4.DNA癌症疫苗
DNA疫苗(DNA vaccine)，又称“裸”DNA疫苗(naked DNA vaccine)、基因疫苗(genetic vaccine)，是近年来基因治疗研究中所衍生并发展起来的一个新的研究领域。
DNA疫苗可经一定途径进入动物体内，被宿主细胞摄取后转录和翻译表达出抗原蛋白，此抗原蛋白能刺激机体产生非特异性和特异性，2种免疫应答反应，从而起到免疫保护作用。
来源：百度图片
5.RNA癌症疫苗
RNA癌症疫苗属于核酸疫苗，它通过寻找可以编码肿瘤细胞抗原蛋白的氨基酸序列的基因（DNA 或RNA ），RNA肿瘤疫苗一般是使用翻译蛋白质的模板信使RNA（mRNA），以此为基础完成制备并注射入体内，通过人体细胞的蛋白质合成系统合成出特异性抗原蛋白，作为“靶标”，诱导机体产生对“靶标”的免疫应答，进而针对性攻击肿瘤细胞。
2023年3月15日，“LK101注射液”肿瘤疫苗获得了国家药品监督管理局的临床试验默示许可，适应症为晚期实体癌症。这是首个获批进入临床阶段的完全个性化的mRNA编辑产品。
MRNA癌症疫苗 来源：百度图片
七、前景
癌症疫苗的研发国际及国内科研机构都投入了巨大的人力、物力，取得了明显的效果。随着DNA测序的完成，以DNA、RNA、核酸、多肽等新方法，取得了很多成果，未来5-10年将会有更多的癌症疫苗投入市场。为了提高癌症疫苗市场的投放量，未来应集中在几个关键领域，包括确定免疫原性新抗原、优化载体和递送平台、克服免疫抑制性TME。下一代测序、增强的计算能力和先进的算法显著地使鉴定高免疫原性新抗原成为可能。正在进行的研究致力于改进疫苗技术，包括探索不同的表达形式，改进共同刺激成分，并确定合适的主要加强方法。最佳选择递送系统对于增强抗原免疫原性和促进抗原和激活信号进入APC至关重要。全社会期待着10年后更多的、高效、廉价、普通的癌症疫苗上市，使人类能够接种疫苗来预防癌症，战胜癌症，为人类健康做出贡献。
八、中国科学院所属研究所和其它有关研究机构近五年来癌症疫苗研究成果
1.中国科学院化学过程所马光辉和魏炜教授团队开发了一种新型肿瘤疫苗，一针下去可以激活人体免疫系统，抑制肿瘤。目前被证实在乳腺癌、黑色素瘤和淋巴瘤等多种肿瘤有效。该成果发表于Science Advances上。
来源：http://ipe.cas.cn/
2.中国科学院过程工程所马光辉院士、魏炜研究员，开发了一种灵活有效的“按需”全肿瘤细胞疫苗（TCV）设计。在 Nature Communications 期刊发表了题为：Generation of whole tumor cell vaccine for on-demand manipulation of immune responses against cancer under near-infrared laser irradiation 的研究论文。
近红外照射调控全肿瘤细胞疫苗免疫反应的作用机制 来源：http://ipe.cas.cn/
3.2020 年 10 月 12 日，中国科学院过程工程所马光辉研究员、 魏炜研究员联合南方医科大学 李玉华教授团队研究利用自愈合大孔微球共装载白血病抗原肽及 PD-1 抗体， 制备了新型白血病精准治疗性疫苗，在 Nature Biomedical Engineering 上在线发表，题为 Therapeutic vaccination against leukaemia via the sustained release of co-encapsulated anti-PD-1 and a leukaemia-associated antigen 的研究成果。
来源：http://ipe.cas.cn
4.2022-05-11中国科学院国家纳米科学中心聂广军教授和赵潇教授开发了一种口服癌症疫苗，在多个临床前肿瘤模型中激活了强大的抗肿瘤免疫反应和免疫记忆效应。在 Nature 子刊" Nature Biomedical Engineering "上发表了一篇题为" Antigen-bearing outer membrane vesicles as tumour vaccines produced in situ by ingested genetically engineered bacteria "的研究论文。
基于基因工程细菌衍生的 OMV 口服肿瘤疫苗 来源：http://www.nanoctr.cn/
5.2023-06-14中国科学院理化技术研究所饶伟与北京中医药大学东方医院合作，设计研制出两种新型肿瘤疫苗——纳米液态金属肿瘤疫苗、纳米黄芪多糖肿瘤疫苗。相关系列研究近日分别以封面文章形式发表于《美国化学学会·纳米》《材料视野》。
来源：http://www.ipc.ac.cn/
6.2020-09-17 中国科学院合肥物质科学研究院研究员刘青松、刘静药学团队研发出新型原肌球蛋白受体激酶（TRK）小分子抑制剂IHMT-TRK-284。该成果在线发表于国际药物化学期刊European Journal of Medicinal Chemistry。
IHMT-TRK-284（compd. 34）对小鼠移植瘤模型的抑瘤作用 来源：http://www.hf.cas.cn/
7.中国科学院合肥物质院健康所刘青松药学团队在针对抗肿瘤靶点CDK9的研究中发现了一种针对CDK9激酶的新型耐药机制。该研究成果发表于国际期刊Acta Pharmaceutica Sinica B（DOI: 10.1016/j.apsb.2023.05.026）。
来源：http://www.hf.cas.cn/
来源： https://www.pumc.edu.cn/
11.2021-09-15中国科学院长春应用化学研究所宋万通/陈学思院士、吉大房学东：评估了切除的肿瘤是否可以直接作为肿瘤抗原的来源，用于设计个性化的癌症疫苗。相关论文以题为A simple and general strategy for postsurgical personalized cancer vaccine therapy based on an injectable dynamic covalent hydrogel发表在《Biomaterials Science》上。
DCHVax 作为个性化癌症疫苗用于术后癌症治疗的制备和机制 来源：http://www.ciac.jl.cn/
12.中国科学院国家纳米科学中心研究员梁兴杰课题组与中国科学院院士、清华大学教授李景虹课题组合作，在可变形纳米递送系统增强肿瘤免疫治疗研究中取得进展，相关研究成果以Proton-driven transformable nanovaccine for cancer immunotherapy为题，在线发表在Nature nanotechnology（《自然-纳米技术》）上。
可变形纳米疫苗用于肿瘤免疫治疗 来源：http://www.nanoctr.cn/
13.《癌症免疫学·免疫治疗》杂志发表了清华大学医学院张明徽教授的一项创新研究，他们团队在人类免疫系统中发现了一种功能强大的抗癌细胞CD8NKT亚群。
来源：https://www.tsinghua.edu.cn/
15.东南大学吴富根团队通过研究基于纳米技术的原位癌症疫苗 可激活全身免疫反应。Yuxin Guo，Shao-Zhe Wang，Xinping Zhang， et al. In situ generation of micrometer-sized tumor cell-derived vesicles as autologous cancer vaccines for boosting systemic immune responses，Nat Commun. 2022 Nov 1；13(1)：6534. doi：10.1038/s41467-022-33831-7.
来源：https://www.seu.edu.cn/
16.中国暨南大张灏团队开发出嵌合RNA外泌体疫苗 有望治疗突变非依赖肿瘤。Xiao Xiong，Xiurong Ke，Lu Wang，et al. Neoantigen-based cancer vaccination using chimeric RNA-loaded dendritic cell-derived extracellular vesicles，J Extracell Vesicles. 2022 Aug；11(8)：e12243. doi：10.1002/jev2.12243.. 2022 May；17(5)：531-540. doi： 10.1038/s41565-022-01098-0.
来源：https://www.jnu.edu.cn/
ASPIRE疫苗介导的多维T细胞活化示意图 来源：https://www.xmu.edu.cn/
九、中国科学院所属研究所和其它研究机构有关癌症疫苗研究单位
1.中国科学院武汉病毒研究所
研究方向:从事病毒学基础研究及相关技术创新的综合性研究机构。所长:王延轶研究员
2.中国科学院上海巴斯德研究所
研究方向：以病原发现、病原与宿主互作等学科创新与发展。 所长:司胜利研究员
3.中国科学院微生物研究所
研究方向：微生物资源、微生物技术、病原微生物与免疫研究。所长:钱韦研究员
4.中国科学院生物物理研究所
研究方向:在蛋白质科学、脑与认知科学、感染与免疫、核酸生物学等。所长:刘力研究员
5.中国科学院上海药物研究所
研究方向：抗恶性肿瘤、心脑血管疾病、自身免疫性疾病和抗感染性疾病的新药研究。所长:李佳研究员
6.中国科学院国家纳米科学中心
7.中国科学院物质结构研究院
研究方向;质科学与信息、生物技术深度融合。院长：刘建国
8.中国科学院理化所
研究方向：功能晶体与激光技术、仿生智能界面材料、特种功能材料与生物医用技术。所长：王雪松
9.中国科学院过程所
10.中国科学院广州健康院
研究方向：流感疫苗、新型疫苗研制、生活分子合成。院长： 段子渊
11.中国科学院长春应化所
研究方向：生态环境、生命健康、绿色能源等。所长：杨小牛
12.清华大学医学院
13.北京大学医学院
研究方向：重大疾病防控、诊疗和临床研究中心，新药创新研发和转化。院长：乔杰
14.中国医学科学院生物所
研究方向：抗感染药物、微生物药物与生物技术药物研究。所长：车永胜
15.国药集团新型疫苗国家工程研究中心
1.研发项目：新型疫苗、CPG新型乙型肝炎疫苗等。中心主任:沈心亮研究员
16.中国生物技术股份有限公司（原北京生物制品研究所）
研究方向：微生物学、免疫学研究和防疫。董事长：杨晓明
17.国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心
研究方向：疫苗、诊断、生物治疗、仪器研发。主任：夏宁邵教授
18.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所
研究方向：研究解决重大人兽共患病、新型疫苗研发和诊断产品创制等。所长:秦玉昌研究员
十、国家产业政策
健康中国行动—癌症防治行动实施方案（2023—2030年）公布
主要目标。到2030年，癌症防治体系进一步完善，危险因素综合防控、癌症筛查和早诊早治能力显著增强，规范诊疗水平稳步提升，癌症发病率、 死亡率上升趋势得到遏制，总体癌症5年生存率达到46.6%，患者疾病负担得到有效控制。
加快基础前沿研究成果在临床和健康产业发展中的应用，推动癌症疫苗开发、免疫治疗技术、生物治疗技术等研究取得突破。
对于癌症早筛产业，方案鼓励国内企业进行创新，加速基础前沿研究成果在临床和健康产业的应用，推动癌症疫苗、免疫治疗技术、生物治疗技术等研究取得突破。
2006年致瘤性感染疾病疫苗、多联多价及其它新型疫苗，列入十一五”国家高技术研究发展计划（863计划）。
参考文献：
1.中国科学院官网科研进展
2.中国科学院所属有关研究所和其它有关科研机构及大学官网
3.中国医学科学院官网
4.DC细胞功能对乙肝疫苗免疫效果的影响 CNKI文献 李虹娟 杨海清...
5.DC疫苗联合细胞因子诱导的杀伤细胞治疗 CNKI文献 杨岩丽 王丹红...
6. DNA疫苗与mRNA疫苗：对抗人类疾病的两把利器 CNKI文献《张江科技评论》 2023年03期
7.癌症mRNA疫苗的研究现状、挑战及展望 孟文君 彭星辰
8.多肽疫苗研究进展 张磊 严嘉玲 马茜等
9.程序性死亡受体/配体免疫治疗策略在人乳头瘤病毒阳性头颈部鳞状细胞癌中的研究进展 刘世一;陈中;张素欣
10.肿瘤疫苗的研究进展 谢春元;姚如慧;夏小俊
11.基于肿瘤新生抗原的个体化癌症疫苗治疗的研究进展 邱戌旦 张嬿 李凯刚 杜娟
12.中国数子科技馆官网
13.部分图片文献来自互联网
