科学家新视野-mRNA疫苗与免疫治疗 在攻克癌症的现况与未来策略

图/摘自Pixabay

2019年新冠肺炎疫情爆发,mRNA技术疫苗好像按了快转键般,迅速开发成熟,也帮助全世界渐渐走出疫情,同时让mRNA新技术得到实际验证的机会,成为一个可能颠覆当前疾病治疗的新技术平台。

mRNA技术在新冠疫苗的成功,其实算是意外插曲,原先的战场其实是在癌症疫苗。莫德纳与辉瑞两家公司一开始是从癌症疫苗开始研发,因为投入新冠疫苗研发让mRNA技术快速成熟,现正以「重新崛起」之势,吹向癌症治疗领域。目前各种癌症疫苗的临床试验正在进行中,根据目前资料,全球共超过20个mRNA技术瞄准免疫治疗,约有11件在临床试验阶段,例如:莫德纳的mRNA-4157、BNT111在黑色素瘤已进入临床二期,以及CureVac在前列腺癌的临床试验等。

广义而言,疫苗也是一种免疫治疗。免疫治疗是当前癌症中最有潜力的治疗方式,然而免疫治疗最困难的地方,就是癌细胞源自我们自己,在它未变坏前,免疫系统将它视为自己人;而且,癌细胞还会改造周围「肿瘤微环境」,来蒙骗、躲避或抑制免疫系统的辨识及毒杀。简单来说,免疫疗法的成效受到肿瘤微环境状态左右。

癌症疫苗可分为「预防性」与「治疗性」。预防性癌症疫苗,如用在HPV、B/C型肝炎病毒引发的子宫颈癌、肝癌;治疗性癌症疫苗则是找出癌症的「基因突变特点」,设计出对抗癌症的疫苗。而mRNA癌症疫苗设计原理,即利用mRNA技术合成癌细胞特有的抗原,也叫「新抗原」(neoantigen),用来诱发人体免疫反应。因此只要了解「新抗原」及其基因资讯,就可根据此序列资讯,人工合成出一段mRNA,然后送入人体制造出新抗原。

不过纸上谈兵简单,几个关键问题需要解决。首先是新抗原目标,病毒疫苗目标明确,但是对于癌症来说,每位病人癌细胞的基因突变大都不一样,如何寻找最理想的新抗原?其次是mRNA稳定性与运送问题,因mRNA极不稳定,故需修饰mRNA来减少降解,于是修饰的方式成为关键技术,也就需要专利的保护。而且新冠疫苗只需注射到肌肉细胞里,就能启动免疫反应,但癌症不行,必须送到肿瘤组织或周围的免疫细胞,所以关键是如何把mRNA精准的运送到肿瘤组织。近年随新冠疫苗成熟的脂质奈米微粒(Lipid-Nano-Particle, LNP)载体的运送技术,将是mRNA癌症疫苗成功的关键之一。

台湾的生技产业是否有能力和机会进入mRNA癌症疫苗领域呢?目前只有中研院及国卫院率在mRNA药物或疫苗后投入研发能量。台湾虽有次单位蛋白质疫苗经验,但技术不利新兴流行传染病的快速反应,也不利发展癌症免疫个人化治疗,政府应思索如何以国家力量或产官学合作,共同打造自有mRNA开发及生产平台。

长期而言,应整合台湾已发展的奈米材料载体与核酸疫苗技术建立自主的研发链,优化mRNA开发及生产平台,并结合充足的癌症基础研究与临床试验;短期而言,由于美国莫德纳已宣布来台设子公司,政府应积极规划并促成莫德纳mRNA平台技转,在台设厂代工生产疫苗,迅速吸取生产技术、制程经验和培养人才。

mRNA是一项技术平台,不只能够制造新冠疫苗,更可利用在任何跟蛋白质相关的疾病治疗上,比如新兴传染病、自体免疫疾病、神经退化疾病、癌症等。也期许未来发展此技术产业,以癌症治疗的庞大市场作为支撑,持续储存传染病疫苗的研发能量。