综述：Montanide ISA-51：肿瘤疫苗免疫治疗中一种有前景的佐剂

本综述系统阐述了水包油（W/O）型佐剂Montanide ISA-51在肿瘤疫苗中的应用前景。文章详述了其通过形成抗原储存库、促进抗原呈递细胞（APC）聚集与活化、诱导三级淋巴结构（TLS）形成及调节Th1/Th2平衡等多重机制，增强抗肿瘤免疫应答。综述还总结了其在黑色素瘤、胶质瘤、HPV相关癌症等多种恶性肿瘤疫苗中的临床进展，并探讨了与Toll样受体（TLR）激动剂、细胞因子等联用的优化策略，为加速其临床转化提供了重要见解。

　　

摘要

癌症疫苗免疫治疗已从传统的细胞毒性策略转向旨在增强抗肿瘤免疫力的新方法。Montanide ISA-51作为一种水包油（W/O）型乳剂佐剂，在其中展现出巨大潜力。本综述审视了Montanide ISA-51在癌症疫苗中的当前应用，探讨其免疫调节机制，指出其作为疫苗佐剂面临的挑战，并提出了未来优化方向。

1. 引言

乳剂是一种液体分散于另一种不互溶液体中的体系。Montanide ISA-51是一种W/O型乳剂，由矿物油和甘露醇单油酸酯型表面活性剂混合制成，其开发可追溯至弗氏不完全佐剂（IFA）。为了克服IFA的局部毒性、过敏反应和不稳定性等问题，研究人员通过使用高纯度矿物油和特定乳化剂，开发出毒性更低、稳定性更高的Montanide ISA系列佐剂，其中包括Montanide ISA-51。

Montanide ISA-51通过多种关键机制增强抗原特异性免疫应答。注射后，它在注射部位形成“油库”，缓慢释放抗原，提供持续的免疫刺激，促进长效免疫应答。该乳剂还能诱导炎症反应，吸引抗原呈递细胞（APC）至注射部位，增强抗原的摄取和处理。此外，它能改变淋巴细胞再循环模式，增强CD8⁺ T细胞和B细胞的应答。重复给药会导致注射部位形成三级淋巴结构（TLS），为免疫细胞的聚集和活化创造了有利的微环境。

2. 肿瘤治疗现状

癌症仍是全球重大公共卫生挑战。传统治疗方法如化疗（CT）、手术和放疗（RT）虽取得一定成功，但存在局限性。化疗在抑制肿瘤生长的同时可能创造利于肿瘤进展和复发的环境；手术切除可能刺激残留肿瘤细胞生长，加速复发或转移；放疗则缺乏区分肿瘤与健康组织的能力，副作用显著。

免疫疗法通过增强机体自身防御能力来清除癌细胞，代表了癌症治疗的重大突破。癌症疫苗通过激活或恢复免疫系统来预防或治疗现有肿瘤，利用肿瘤相关抗原和肿瘤特异性抗原刺激免疫系统，理想情况下诱导针对肿瘤细胞的细胞和体液免疫应答。然而，许多癌症疫苗试验临床成功率有限，部分原因在于临床试验中使用的佐剂效力较弱。因此，开发新型有效佐剂的需求迫切。Montanide ISA-51因其能诱导强大的体液和细胞免疫而成为理想候选者。

3. Montanide ISA-51的免疫机制

Montanide ISA-51通过其对免疫系统的多方面影响，展现出作为癌症疫苗佐剂的有效性。

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  抗原储存库与APC募集： 其W/O乳剂结构使其能在注射部位形成“抗原储存库”，实现抗原的缓慢释放。这种缓释机制延长了抗原与免疫细胞（如APC或淋巴细胞）的接触时间，显著增强抗体和T细胞应答。同时，它通过诱导注射部位的无菌性炎症反应，促进树突状细胞（DC）和巨噬细胞等APC的活化和募集。
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  免疫细胞活化与微环境塑造： 重复给药可激活白细胞迁移、B细胞受体信号传导和JAK-STAT通路等多种免疫通路，支持免疫细胞在疫苗部位的聚集和应答持久性。更重要的是，Montanide ISA-51能在注射部位创建类淋巴样微环境，促进TLS的形成。TLS通过为免疫细胞相互作用和活化提供结构化平台，在维持强效免疫应答中起关键作用。
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  调节免疫平衡与克服抑制： Montanide ISA-51能调节Th1/Th2平衡，促进Th1型应答，这与细胞介导的免疫和干扰素-γ（IFN-γ）的产生有关，能增强细胞毒性T细胞功能。此外，它还能通过降低髓源性抑制细胞（MDSC）相关基因如精氨酸酶-1（ARG1）的表达，缓解肿瘤微环境（TME）的免疫抑制状态，并影响程序性死亡受体-1（PD-1）、吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO）等免疫检查点通路。
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  促进免疫记忆： Montanide ISA-51通过促进CD8⁺ 和CD4⁺ T细胞的增殖，在形成长效免疫记忆方面发挥关键作用。细胞毒性T淋巴细胞（CTL）对于识别和清除癌细胞至关重要，而CD4⁺ T细胞支持免疫应答并促进记忆B细胞的形成。

4. ISA 51作为肿瘤疫苗佐剂的应用

Montanide ISA-51已作为佐剂成功用于多种肿瘤疫苗的临床试验。

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  黑色素瘤： 针对这种高侵袭性肿瘤，研究表明将gp100肽疫苗与Montanide ISA-51联用可显著提高临床反应率和延长无进展生存期（PFS）。与Lag-3Ig等其他免疫调节剂联用可诱导持续的特异性CD8⁺ 和CD4⁺ T细胞应答。
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  胶质瘤： 针对胶质母细胞瘤（GBM）等侵袭性脑瘤，以Survivin为靶点的SurVaxM疫苗与Montanide ISA-51和替莫唑胺联用，耐受性良好，并能诱导特异性CD8⁺ T细胞和抗体应答，与延长的PFS和总生存期（OS）相关。在IDH1 R132H突变低级别胶质瘤中，Montanide ISA-51与粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）联用可增强针对IDH1突变位点的免疫应答。
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  HPV相关癌症： 针对由高危型人乳头瘤病毒（HPV，如HPV16/18）引起的宫颈癌、外阴上皮内瘤变（VIN）等，基于p16^INK4a或HPV16 E6/E7癌蛋白的长肽疫苗与Montanide ISA-51联用，能诱导强烈的CD4⁺ 和CD8⁺ T细胞应答（尤其是IFN-γ驱动的应答），且安全性良好。
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  卵巢癌： 作为女性中高死亡率的恶性肿瘤，针对癌症-睾丸抗原NY-ESO-1或p53的肽疫苗与Montanide ISA-51联用，能诱导持久且强效的NY-ESO-1或p53特异性CD8⁺ 和CD4⁺ T细胞应答，显示出临床获益潜力。
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  肺癌： 作为全球发病率和死亡率最高的癌症之一，针对NY-ESO-1、WT1、MAGE-A4等抗原的疫苗联合Montanide ISA-51，可刺激HLA I类限制性CD8⁺ T细胞应答和CTL活性。CIMAvax-EGF（表皮生长因子（EGF）靶向疫苗）与Montanide ISA-51联用可改变TME，增强抗肿瘤免疫力。
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  其他癌症： 在前列腺癌、林奇综合征相关癌症（如结直肠癌）、胸腺上皮肿瘤等恶性肿瘤的疫苗中，Montanide ISA-51也显示出作为佐剂增强免疫应答的潜力。例如，针对精氨酸酶-1（ARG1）的肽疫苗联合Montanide ISA-51，可通过激活T细胞和促进局部Th1型炎症反应，重编程TME。

5. 基于额外免疫刺激剂的ISA 51佐剂优化

Montanide ISA-51与各种免疫调节剂联用可进一步优化疫苗效果。

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  联合TLR激动剂： 与Toll样受体（TLR）激动剂如CpG（TLR9激动剂）、聚肌胞苷酸（Poly-ICLC，TLR3激动剂）、瑞喹莫德（TLR7/8激动剂）等联用，可显著增强免疫应答。例如，CpG 7909与Montanide ISA-51和重组NY-ESO-1蛋白联用，能诱导强大的抗体反应和肿瘤反应性CD8⁺ T细胞应答，并促进长期记忆T细胞反应。Poly-ICLC与Montanide ISA-51联用可增强CD4⁺ 和CD8⁺ T细胞对NY-ESO-1长肽的应答持久性。
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  联合细胞因子： 与GM-CSF或白细胞介素-2（IL-2）等细胞因子联用。GM-CSF可促进APC（如DC）的成熟和功能，增强抗原呈递和T细胞活化。IL-2可促进T细胞扩增，维持疫苗诱导的CD8⁺ T效应细胞的发育。
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  联合小分子： 与TLR1/2配体XS15、超小蛋白脂质体（VSSP）或可溶性LAG-3（sLAG-3）衍生物IMP21等小分子免疫刺激剂联用，可诱导更强效的多功能T细胞应答或Th1型免疫。
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  联合检查点抑制剂： 与程序性死亡受体-1（PD-1）抑制剂等免疫检查点抑制剂联用显示出协同潜力。例如，靶向IDO和PD-L1的疫苗联合Montanide ISA-51和纳武利尤单抗（nivolumab），在转移性黑色素瘤（MM）患者中取得了高客观缓解率（ORR）和长中位PFS，表明该佐剂能增强疫苗效力，克服耐药性。

6. 专家观点

Montanide ISA-51通过其多重免疫调节特性，在增强癌症疫苗免疫原性方面展现出强大潜力。尽管其在多项临床试验中显示出良好的安全性和应用前景，但其在复杂免疫环境中的精确机制仍需完全阐明。未来研究应侧重于个性化免疫学方法，优化佐剂策略，包括与新型免疫刺激剂、纳米技术或检查点抑制剂的协同组合，以提升疫苗在不同肿瘤类型和患者群体中的精准性和疗效。同时，需持续关注其安全性，特别是在联合用药情况下。克服配方稳定性等技术挑战，并开展与其它佐剂或递送系统的直接比较研究，将有助于进一步挖掘Montanide ISA-51在癌症免疫治疗中的潜力，加速其临床转化。