个体化新抗原癌症疫苗的临床验证与赛道竞争:Moderna/Merck首发性mRNA-LNP疫苗(Intismeran autogene)在辅助治疗黑色素瘤中的III期结果及其对疫苗平台策略与免疫生物学理解的启示
《Immuno-Oncology and Technology》:Moderna/Merck—first out of the gate with a personal neoantigen cancer vaccine—who else is in the race and what strategy(ies) will win?
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Moderna/Merck预计将在2026年欧洲肿瘤内科学会(ESMO)大会上公布其研究数据,证明由脂质纳米颗粒(LNP)递送的信使RNA(mRNA)个体化新抗原癌症疫苗与标准治疗抗程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)抗体(帕博利珠单抗)联合使用,在II
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Moderna/Merck预计将在2026年欧洲肿瘤内科学会(ESMO)大会上公布其研究数据,证明由脂质纳米颗粒(LNP)递送的信使RNA(mRNA)个体化新抗原癌症疫苗与标准治疗抗程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)抗体(帕博利珠单抗)联合使用,在IIB-IV期黑色素瘤的辅助治疗中优于单独使用抗PD-1抗体。这对于历经起伏的癌症疫苗领域而言是一项重大胜利,该领域既往的III期试验均以失望告终。新抗原作为首选靶点的前景在过去15年中一直备受关注,而如今一项失败的试验将是毁灭性的。尽管该疫苗率先冲出起跑线并验证了该领域,但仍存在诸多问题:数据有多稳健?这一特定制剂形式是否具有持久力,抑或先驱者将被可能设计更优的快速追随者所取代?研究人员对驱动该疫苗有效性的潜在免疫生物学又将有何理解?研究人员将在下文逐一讨论这些主题。但首先,该疫苗的独特之处何在?
自W?lfel等人最初观察到患者T细胞反应可与突变相关联(首先是突变的CDK4,随后同一团队在一例预后良好的转移性黑色素瘤患者中令人信服地证实了这一点)以来,所谓的新抗原便一直是备受追捧的疫苗靶点。新抗原作为癌细胞中的体细胞错义突变,天然具有高度肿瘤特异性——仅存在于癌细胞中——因此被认为是安全的靶点,并因逃逸中枢免疫耐受而被认为具有优越的免疫原性。随着基因组革命使新抗原的鉴定成为可能,这两个特征均得到证实,学术界和生物制药行业的众多参与者将药物开发和制造推向了一种新型定制药物的边界。这些努力将范式从为每个人“寻找”合适的药物转变为为每个人“制造”合适的药物。与此同时,由抗CTLA-4和抗PD-1抗体引领的免疫检查点阻断(ICB)所带来的癌症治疗革命,使免疫系统的调控成为癌症治疗和研究的主流方向。这些努力进一步激发了新抗原作为疫苗靶点的热情,因为在人类中发现了ICB疗效与新抗原相关联的证据,且新抗原的新近可用性为协同作用提供了新的机会,这可能在当前试验中非常重要。
Intismeran autogene是Moderna生产的一种基于mRNA的疫苗,编码多达34个患者特异性新表位,这些表位源自每位患者肿瘤细胞的序列,并通过专有算法进行鉴定和选择,从文献中可获知的特征包括突变的等位基因频率、表达水平、氨基酸保守性(即突变序列与未突变序列的潜在相似性)以及预测的人类白细胞抗原结合能力(主要为I类,也包括部分II类)。表位序列编码在“珠串式”排列的质粒载体中,通过以N1-甲基假尿苷替代尿苷的模板DNA进行体外转录(IVT)合成mRNA,并进行5′加帽和多聚腺苷酸化(在IVT期间或之后)。该mRNA配制成LNP,采用含SM-102作为可电离脂质的专有脂质组成。
III期INTerpath-001试验(NCT 05933577)疫苗组的患者接受九剂疫苗,每三周一次,在交替肢体注射。每剂含1 mg配制RNA。疫苗组患者在疫苗制造期间、疫苗接种期间及之后接受帕博利珠单抗(Keytruda;Merck批准的PD-1疗法版本,是完全切除黑色素瘤的标准治疗),总时长最长1年。对照组仅接受帕博利珠单抗。因此,根本问题在于:在标准抗PD-1治疗基础上加用新抗原疫苗,是否能在有意义的临床结局上带来统计学意义的改善?
根据Moderna/Merck近期的新闻稿及生物技术新闻媒体的总体氛围,该问题的答案是肯定的。根据预设的中期分析,Moderna/Merck报告,与帕博利珠单抗单药对照组相比,疫苗与帕博利珠单抗联合使用在无复发生存期(研究的主要终点)和无远处转移生存期(关键次要终点)方面带来了统计学意义的改善。总生存期结果有待数据进一步成熟。
在本次大会上,研究人员终于有机会亲眼看到底层数据。有若干问题需密切关注。Weber等人的II期研究(NCT03897881)纳入了完全切除且复发风险高的黑色素瘤患者。该研究对IIIB-IV期患者开放,入组患者大多数为IIIC期,其次为IV期和IIID期(无IIIB期)。这些分期在两臂之间平衡良好。INTerpath-001对更广泛分期(IIB-IV)的患者开放。两臂之间疾病分期的平衡至关重要,较低难度与较高难度分期之间的平衡同样关键。乍一看,人们可能会怀疑纳入较低分期患者可能降低了阳性结果的门槛——这对现实世界应用而言是一个需要理解的重要结果——因此,分层分析将是必要的,尤其是在高风险患者中复现Weber等人所观察到的效应。
基线肿瘤突变负荷(TMB)的影响在KEYNOTE-942的早期报告中已有涉及,尽管联合治疗相比单药治疗在高低TMB患者中的获益相似,但高TMB患者在帕博利珠单抗单药组中表现优于非高TMB患者。KEYNOTE-942在联合组和免疫治疗组之间高TMB患者比例存在一定不平衡,略微混淆了分析。希望在III期研究分析中能进一步阐明TMB是否为有用的生物标志物。同样,尽管患者数量有限,II期研究提示疗效与程序性死亡配体1状态无关,这是另一个有待验证的重要观点。
2019冠状病毒病(COVID-19)大流行确立了mRNA疫苗作为(相对)快速制造且适应性强的递送平台,部分基于Moderna和BioNTech在大流行前开发个体化新抗原mRNA疫苗期间建立的技术进步。研究人员希望且大多预期INTerpath-001数据将确立intismeran autogene作为癌症疫苗治疗的临床实用性。但它是最佳的疫苗平台吗?其疗效能否转化到其他更具挑战性的适应症?这些目前是无法回答的问题。缺乏在同一模型中进行平台间头对头比较的严格对照研究,而模型反映人类生物学和现实世界人类环境的程度进一步混淆了结论。此外,比较研究可能除学术界外永远不会开展,且若无工业界直接合作和药物供应,可能使用获批药物或开发中药物的有缺陷版本进行。对于个体化新抗原疫苗,由于每位患者的表位集不同且免疫学读数因临床试验而异,比较变得更加复杂。
所有这些导致默认的“挥手式”讨论,研究人员在此将阐述某些平台可能优于其他平台的理由。例如,BioNTech最初在进入临床的生物制药竞赛中领先于Moderna。然而,这是通过将裸mRNA笨拙地直接注射到淋巴结中实现的,随后他们迅速转向更易处理的制剂形式——以脂复合物纳米颗粒递送mRNA。该制剂与LNP部分相似,但含有受控量的带正电荷可电离脂质,可高效装载RNA并允许静脉递送,最重要的是有利于递送至脾脏(最大的淋巴器官)中的巨噬细胞和树突状细胞。使用这一更新制剂,在胰腺癌辅助治疗中观察到令人印象深刻的临床和免疫学结果,但由于方法学差异,即使免疫学反应也难以在研究间进行比较。另一个例子中,DNA平台具有制造更简单的明显优势——无需生产DNA和RNA,尤其RNA制造成本可能高得令人望而却步。然而递送更具挑战性,可能涉及肌肉注射后痛苦的电穿孔,或使用高压流体流将疫苗递送至肌肉的装置。迄今为止,两种递送方法均未显示出明显优于Moderna或BioNTech mRNA疫苗的免疫学效果。最后,合成长肽(SLPs)多年来一直是主导疫苗形式,但仍受困于成本、不同肽段的一致合成和配制以及可递送表位数量限制等问题。然而在黑色素瘤和肾细胞癌的辅助治疗中,SLP的临床结果令人振奋但数量有限。与“合成免疫”策略不同,病毒递送形式有望利用高度进化的病毒应答免疫反应通路来再现自然。目前正在评估的一种现成病毒递送平台利用209个预测新表位(与林奇综合征(LS)患者相关),以腺病毒载体和改良安卡拉痘苗病毒载体(MVA;曾助力全球消灭天花的天花病毒株衍生物)以异源初免-加强策略编码。观察到强健的T细胞反应,研究人员正在本次ESMO大会上等待LS携带者1年随访的更多临床结果。一项旨在拦截LS携带者癌症的III期试验正在规划中,该试验已获美国食品药品监督管理局快速通道资格,有望将NOUS-209推出为首个获批的癌症拦截免疫疗法。类似地,基于MVA的个体化新抗原疫苗在一小部分(n = 32)头颈癌患者中消除了复发。
综上所述,关于Moderna/Merck疫苗可能如何起效及为何起效,研究人员能获得哪些信息?虽然所有目光都将聚焦于Kaplan–Meier曲线和P值、风险比和患者统计,但关于此类疫苗的底层生物学仍有大量未知。该试验为探索这一科学并将详细免疫学与临床获益联系起来提供了沃土。需收集的首个关键信息是患者对疫苗的免疫学反应如何。据研究人员所知,intismeran autogene唯一可用的信息来自首次人体I期研究(KEYNOTE-603,NCT 03313778)中的10例患者以及II期试验患者T细胞受体β亚单位(TCRβ)的纵向测序。大多数患者中检测到弱至中度的离体酶联免疫斑点反应性,免疫前反应主要为不存在或弱,仅20%-30%的表位可检测到免疫原性(经体外刺激后),且反应似乎持久(持续至最后一次疫苗接种后至少100天)。与其他疫苗形式和试验相比,这并不突出。TCRβ测序更具揭示性,显示联合治疗导致更高的克隆性和更多新克隆型的扩增,无复发与更多新克隆型数量相关。目前尚无intismeran autogene的T细胞表型或质量信息,这是有待填补的重要空白。对治疗前样本以及治疗失败患者复发肿瘤的分析可提供有价值的见解和假说。疫苗特异性T细胞浸润和空间定位正成为有效免疫活性的有价值指标。从失败中获得的另一个教训是研究肿瘤进化是否发生、如何发生及其如何影响疫苗疗效。希望这些研究方向能够推进。样本采集对此类分析至关重要,包括血液、原始肿瘤切除标本以及复发肿瘤的活检/切除标本,而INTerpath-001中是否广泛采集了此类样本尚属未知。
一个目前无法回答的主要临床问题——需要新试验来解决——是疫苗单药是否会产生同样的获益。疫苗良好的安全性特征和ICB的高成本使这一问题应得到解答。进一步深入,类似问题涉及ICB是否在疫苗接种前、期间或之后(或所有时间点)对加用疫苗的临床影响有所贡献。此外,intismeran autogene递送新抗原表位并具有mRNA/LNP制剂带来的佐剂效应,近期研究提示(或未提示)接种COVID-19 mRNA/LNP疫苗对ICB活性有正面影响。严格而言,INTerpath-001无法控制这种佐剂效应对联合组中帕博利珠单抗部分或全部活性的潜在贡献,除非帕博利珠单抗单药组使用了合适的无表位mRNA/LNP安慰剂(这不太可能,因为该试验在2025年首次呈现这一潜在混淆数据之前很久就已启动)。
Intismeran autogene现已成为个体化新抗原疫苗的代表性产品,正在三个非小细胞肺癌辅助治疗III期研究和六个其他适应症II期研究中推进。因此,在黑色素瘤(历来是免疫治疗的低垂果实)之外存在广泛的研究活动,这些结果同样备受期待并提供学习机会。有效疫苗免疫治疗存在许多障碍,如肿瘤异质性和肿瘤微环境中肿瘤内在及外在因素,这些因素在不同疾病类型和分期甚至同一疾病类型和分期内的主导程度各异。理解应通用或按情况使用哪些杠杆(如疾病分期;ICB的纳入和时机,以及选择哪种ICB;临床试验终点)将日益必要。例如,尽管BioNTech个体化新抗原癌症疫苗autogene cevumeran在胰腺癌中取得了看似强劲的结果(Rojas等人),但同一疫苗设计在完全切除且复发风险高的结直肠癌患者中的试验近期因早期数据提示缺乏疗效而中止。这是否归因于缺乏ICB联合治疗、该疾病背景下新抗原数量或质量有限、复发肿瘤中的肿瘤进化或其他因素,有待开发者分析。此外,在不可切除或转移性人乳头瘤病毒(HPV)阳性头颈癌中,一项设盲的III期随机试验比较了HPV E6和E7(与癌症新抗原高度类似的靶点)癌基因疫苗联合帕博利珠单抗与帕博利珠单抗单药,在首个主要终点无进展生存期上未显示获益。这是否提示疫苗在活动性疾病背景下普遍面临挑战,抑或反映疫苗设计的缺陷,尚待理解。该试验将继续进行直至总生存期终点可评估。阳性结果可能提示疫苗免疫治疗可能需要更长时限才能完全发展的终点。
研究人员都应(希望)为这一领域预期中的巨大进步而庆祝。与此同时,研究人员不能忽视揭示和证明持久成功乃至更强结果所需开展的工作。
论文解读
一、研究背景与问题
癌症疫苗领域历经数十年起伏,既往多项III期临床试验均以失败告终。新抗原(neoantigen)作为体细胞错义突变产生的肿瘤特异性靶点,因其仅存在于癌细胞中而具有天然的安全性优势,同时因逃逸中枢免疫耐受而被认为具有优越免疫原性。自W?lfel等人最初将患者T细胞反应与突变相关联以来,新抗原作为疫苗靶点的前景在过去15年中持续吸引学术界和生物制药行业的广泛关注。基因组革命使新抗原的系统鉴定成为可能,推动了从“为患者寻找药物”向“为患者制造药物”的范式转变。与此同时,免疫检查点阻断(ICB)疗法(抗CTLA-4和抗PD-1抗体)的兴起使免疫调控成为癌症治疗的主流策略,而ICB疗效与新抗原的关联进一步激发了联合治疗的协同潜力。在此背景下,Moderna/Merck联合开发的个体化新抗原mRNA疫苗intismeran autogene成为首个进入III期验证阶段的候选产品,其INTerpath-001试验结果被视为整个领域的试金石。
二、研究内容与核心结论
该研究旨在回答的核心问题是:在标准抗PD-1治疗(帕博利珠单抗)基础上加用个体化新抗原疫苗,能否在完全切除的IIB-IV期黑色素瘤辅助治疗中带来统计学意义的临床获益。根据预设中期分析,联合治疗相比帕博利珠单抗单药在无复发生存期(主要终点)和无远处转移生存期(关键次要终点)方面均达到统计学意义的改善,总生存期数据尚待成熟。这一结果若在ESMO大会上得到数据验证,将是癌症疫苗领域首个成功的III期试验,对个体化新抗原疫苗的临床可行性具有里程碑式意义。
三、关键技术方法
研究人员主要采用了以下关键技术方法:基于肿瘤组织测序的个体化新抗原鉴定与选择,利用专有算法综合突变等位基因频率、表达水平、氨基酸保守性和预测HLA结合能力(主要为I类,部分II类);mRNA体外转录(IVT)合成技术,以N1-甲基假尿苷替代尿苷并完成5′加帽和多聚腺苷酸化;脂质纳米颗粒(LNP)制剂技术,采用SM-102作为可电离脂质;III期随机对照试验设计(INTerpath-001,NCT05933577),疫苗组接受九剂疫苗(每剂1 mg配制RNA,每三周一次,交替肢体注射)联合帕博利珠单抗,对照组仅接受帕博利珠单抗。样本队列来源包括完全切除的IIB-IV期黑色素瘤患者。
四、研究结果
疫苗设计特征:intismeran autogene编码多达34个患者特异性新表位,以“珠串式”排列于质粒载体中,经IVT合成mRNA并配制成LNP制剂。
III期试验主要结果:预设中期分析显示,联合治疗组相比帕博利珠单抗单药组在无复发生存期和无远处转移生存期上均达到统计学意义的改善。
分期平衡与分层分析:II期研究(NCT03897881)入组患者以IIIC期为主,其次为IV期和IIID期,两臂分期平衡良好。INTerpath-001纳入更广泛分期(IIB-IV),分期平衡及分层分析对验证高风险患者中的疗效复制至关重要。
TMB与PD-L1状态:KEYNOTE-942早期报告提示高TMB患者在帕博利珠单抗单药组表现优于非高TMB患者,但联合治疗获益在两亚组中相似;该分析存在高TMB患者比例不平衡的混杂因素。II期研究提示疗效独立于PD-L1状态,但患者数量有限。
免疫学反应:I期研究(KEYNOTE-603,NCT03313778)10例患者中检测到弱至中度离体酶联免疫斑点反应性,仅20%-30%表位可检测到免疫原性,反应持久至末次接种后至少100天。TCRβ纵向测序显示联合治疗导致更高克隆性和更多新克隆型扩增,无复发与更多新克隆型数量相关。
平台比较:BioNTech早期以裸mRNA直接淋巴结注射起步,后转向脂复合物纳米颗粒制剂,允许静脉递送并靶向脾脏抗原提呈细胞,在胰腺癌辅助治疗中观察到令人印象深刻的临床和免疫学结果。DNA平台制造更简单但递送更具挑战性(电穿孔或高压流体流),尚未显示明确优效。合成长肽(SLPs)受困于成本、一致性和表位数量限制,但在黑色素瘤和肾细胞癌辅助治疗中结果令人振奋。病毒递送平台(腺病毒/MVA异源初免-加强)利用209个预测新表位靶向林奇综合征(LS)携带者,观察到强健T细胞反应,NOUS-209已获FDA快速通道资格,III期试验正在规划中;基于MVA的个体化新抗原疫苗在32例头颈癌患者中消除了复发。
其他适应症探索:intismeran autogene正在三个非小细胞肺癌辅助治疗III期研究和六个II期研究中进行评估。BioNTech的autogene cevumeran在胰腺癌中结果强劲,但在结直肠癌高风险患者中因缺乏疗效而中止。HPV E6/E7疫苗联合帕博利珠单抗在不可切除或转移性HPV阳性头颈癌III期试验中未达到无进展生存期主要终点,试验将继续至总生存期评估。
五、讨论与结论
该试验为深入理解疫苗免疫生物学提供了重要平台。目前已知的免疫学信息有限,T细胞表型和质量数据缺失,治疗前样本和复发肿瘤分析可提供关于肿瘤进化和疫苗逃逸机制的关键见解。样本采集(血液、原始肿瘤切除标本、复发肿瘤活检/切除标本)对此类分析至关重要,但INTerpath-001中是否广泛采集尚属未知。疫苗单药疗效、ICB给药时机(前、中、后或全程)对联合疗效的贡献、以及mRNA/LNP制剂的佐剂效应是否独立于表位特异性抗原刺激等问题均需新试验解答。不同疾病类型和分期的肿瘤异质性、肿瘤微环境因素以及临床试验终点选择(如是否需要更长时限的终点)将日益成为疫苗免疫治疗成功的关键决定因素。尽管INTerpath-001结果预期将验证个体化新抗原疫苗的临床效用,但平台间头对头比较的缺乏、模型与人类生物学差异以及不同试验间免疫学方法学差异,使平台优劣判断仍存不确定性。该领域需要在庆祝这一里程碑的同时,继续推进对持久成功和更强临床结局的机制性理解。