癌症治疗一直是医学领域的重大挑战。尽管手术、化疗、放疗等传统方法在癌症治疗中发挥了重要作用，但这些方法往往伴随着严重的副作用，并且对于晚期癌症患者疗效有限。近年来，免疫治疗作为一种新兴的癌症治疗策略，逐渐受到关注。其中，癌症疫苗作为一种能够激活人体自身免疫系统攻击肿瘤细胞的治疗手段，具有巨大的潜力。然而，传统癌症疫苗在临床应用中效果不佳，主要原因包括：患者在经过多轮治疗后免疫系统受损、肿瘤抗原的选择受限于免疫耐受以及疫苗递送技术的不足等。纳米技术的出现为解决这些问题提供了新的思路和方法。

近日，斯克利普斯研究所Darrell J. Irvine等人综述了纳米技术在癌症疫苗领域的最新进展，重点介绍了纳米技术如何通过改善抗原递送、开发新型佐剂以及提高疫苗靶向性等方式，增强癌症疫苗的临床疗效。文章还讨论了癌症疫苗在临床试验中的新进展，以及未来面临的挑战和解决方向。这些研究进展表明，纳米技术的应用为癌症疫苗的研发带来了新的希望，有望改变癌症治疗的格局。

癌症疫苗的潜力与挑战

癌症免疫治疗的成功案例，如免疫检查点阻断抗体和CAR-T细胞疗法，证明了免疫系统在癌症治疗中的潜力。然而，许多患者对免疫检查点抑制剂无反应，这促使人们寻找替代或补充疗法。治疗性癌症疫苗通过向免疫细胞递送肿瘤抗原，刺激适应性免疫反应，从而激活T细胞和B细胞识别并攻击肿瘤细胞。尽管如此，治疗性癌症疫苗面临着诸多挑战，如患者免疫系统受损、肿瘤抗原的免疫耐受以及疫苗递送技术的限制等。

 

抗原递送技术

选择合适的抗原递送技术是癌症疫苗研发的关键。纳米技术在这一领域发挥了重要作用，通过开发脂质纳米颗粒和脂质复合物等载体，有效地递送mRNA疫苗和改善佐剂性能。这些纳米载体能够保护抗原免受降解，并将其高效递送至淋巴结等免疫器官，从而增强疫苗的免疫原性。例如，脂质纳米圆盘能够携带肽段抗原和佐剂，通过淋巴引流到达淋巴结，激活T细胞反应。此外，自组装纳米颗粒和白蛋白偶联疫苗等技术也显示出良好的应用前景。

图1|近期有希望的癌症疫苗临床试验的共享特征 

纳米技术增强肽段疫苗

肽段疫苗是癌症疫苗研究的重要方向之一。然而，传统肽段疫苗存在免疫原性不足、药代动力学差等问题。纳米技术通过将肽段与纳米颗粒结合，改善了这些问题。例如，脂质纳米圆盘能够携带长肽段抗原，同时搭载CpG DNA作为佐剂，激活Toll样受体9（TLR9），从而增强免疫反应。自组装纳米颗粒（如SNP-7/8a）通过将肽段与TLR7/8激动剂结合，形成微粒，延长了抗原在淋巴结的停留时间，增强了T细胞激活。白蛋白偶联疫苗则利用白蛋白在组织间液中的运输特性，将肽段抗原偶联到白蛋白上，借助白蛋白的运输将抗原递送至淋巴结，同时保护抗原免受降解。

 

 

图2|增强肽段癌症疫苗的方法 

 

mRNA疫苗的进展

mRNA疫苗是近年来疫苗研发领域的热点之一。纳米技术在mRNA疫苗的递送中发挥了关键作用，尤其是脂质纳米颗粒（LNPs）和脂质复合物（LPXs）的应用。LNPs能够保护mRNA免受降解，并促进其在细胞内的递送，从而提高疫苗的免疫原性。例如，Moderna和Merck合作开发的mRNA-4157，利用LNPs递送多达34种个性化新抗原，已在多项临床试验中显示出良好的免疫反应和临床疗效。BioNTech开发的LPXs则通过系统性给药，将mRNA递送至全身，激活免疫反应。这些mRNA疫苗在临床试验中显示出显著的抗肿瘤效果，为癌症疫苗的研发提供了新的思路。

 

纳米技术增强的佐剂 

佐剂是疫苗的重要组成部分，能够增强免疫反应。传统的佐剂在促进细胞免疫方面存在不足，而纳米技术的应用为开发新型佐剂提供了可能。例如，将TLR激动剂与脂质、纳米颗粒或白蛋白结合，能够改善佐剂的药代动力学和生物分布，增强其免疫激活效果。CAF09b是一种脂质体佐剂，与TLR3激动剂poly(I:C)复合，已在临床试验中显示出良好的免疫原性。此外，脂质体包裹的CpG DNA寡核苷酸（SNAs）也作为一种新型佐剂进入临床试验，显示出良好的应用前景。

图3|用于mRNA递送的纳米技术进展

 

小结

纳米技术在癌症疫苗领域的应用为解决传统疫苗面临的挑战提供了新的思路和方法。通过改善抗原递送、开发新型佐剂以及提高疫苗靶向性等方式，纳米技术显著增强了癌症疫苗的免疫原性和临床疗效。尽管如此，癌症疫苗的研发仍面临诸多挑战，如个性化新抗原的选择、疫苗在晚期癌症患者中的疗效等。未来的研究需要进一步优化纳米载体的设计、提高佐剂的免疫激活效果以及探索更有效的疫苗接种策略，以推动癌症疫苗的研发和临床应用，为癌症患者带来更多的希望。

参考文献：

Kim, B.J., Abdelfattah, N.S., Hostetler, A. et al. Progress in cancer vaccines enabled by nanotechnology. Nat. Nanotechnol. (2025). 

https://doi.org/10.1038/s41565-025-02021-z

来源：奇物论