
2026年8月19日,Moderna与默沙东联合宣布,个性化mRNA癌症疫苗intismeran autogene(mRNA-4157/V940)联合帕博利珠单抗(Keytruda),在III期INTerpath-001研究中达到主要终点——无复发生存期(RFS)显著改善,关键次要终点无远处转移生存期(DMFS)也取得阳性结果[1]。这项试验入组1137名完全切除的IIB-IV期皮肤黑色素瘤患者。IIb期KEYNOTE-942的五年随访数据显示,联合组相比单药组,复发或死亡风险降低约49%(HR=0.51),5年RFS率分别为68.8%和49.1%[1][2]。这是全球首个成功的mRNA癌症疫苗III期试验。
mRNA-4157的给药方式是肌肉注射,剂量1 mg,每3周一次,最多9次[1]。mRNA被包裹在LNP中——递送系统保护mRNA不被核酸酶降解,帮助细胞摄取,并在内吞体中实现逃逸释放。LNP在这场胜利中扮演了关键角色。需要说明的是,截至2026年8月底,mRNA-4157仍属于在研治疗,尚未获得FDA批准上市,目前公布的仅为III期"顶线"结果[1]。
LNP证明了mRNA癌症疫苗路线可行。但一个更根本的问题是:癌症疫苗的抗原类型远不止mRNA一种——肽疫苗、蛋白疫苗、DC疫苗,每种抗原的物理化学性质不同,对递送系统的要求也不同。LNP只是其中一种答案。至于LNP自身在癌症疫苗场景下的短板——静脉注射后几乎只定位于肝脏,对脾脏树突状细胞(DC)的靶向效率极低——我们下一章展开。
接下来,我们逐一拆解5种递送载体,看每种载体解决的是什么问题、适用边界在哪里。
LNP由四种组分构成:可电离脂质、胆固醇、辅助磷脂(如DSPC)、PEG化脂质(如DMG-PEG2k)。这个配方在新冠mRNA疫苗中证明了大规模使用的安全性和有效性,也是Moderna mRNA-4157的递送基础。
但在癌症疫苗场景下,传统LNP有一个核心短板:静脉注射后几乎只定位于肝脏。原因不复杂——LNP进入血液循环后,血液中的载脂蛋白E(ApoE)迅速吸附到LNP表面,形成"蛋白冠",引导LNP通过LDL受体进入肝细胞。这套机制在预防性疫苗(肌肉注射)中问题不大,但在治疗性癌症疫苗中,研究者更希望mRNA被脾脏的树突状细胞(DC)摄取——DC是启动抗肿瘤免疫反应的关键抗原提呈细胞。
数据很直接:以Moderna疫苗配方SM-102为基准的传统LNP,DC转染率仅约2%[3]。已有的RNA-lipoplex(LPX)等DC递送平台,DC转染率也仅约6%[3]。这意味着绝大多数mRNA在肝脏被"浪费"了,真正启动免疫反应的抗原提呈严重不足。
2026年多项研究在这一瓶颈上取得实质性突破。
核心数据:LLNP实现了约44%的CD11c+ DC转染率,而传统小粒径SLNP仅6%,基准MODLNP仅2%——提升数十倍。在GFP+细胞中约82%为DC,脾脏信号几乎完全集中,肝脏信号极微弱。在TC-1肿瘤模型中,5 μg剂量下100%(12/12)完全根除肿瘤,90天内无复发;治愈后小鼠再次肿瘤攻击100%排斥,证明长期免疫记忆[3]。
机制上,LLNP的优势在于增强的细胞摄取(提升3-6.5倍),而非内吞体逃逸效率。LLNP通过网格蛋白介导、穴样凹陷介导及巨胞饮等多种途径进入DC,其中cDC1亚群是介导免疫反应的主力(Batf3基因敲除小鼠中CTL反应下降约75%)[3]。
核心特点:静脉注射后mRNA几乎完全在脾脏抗原呈递细胞中表达,近乎专一的脾脏靶向。脂质与mRNA重量比仅1.5:1(标准LNP典型比例为10:1),脂质用量大幅降低。通过巨胞饮作用介导脾脏递送。在B16F10-OVA冷肿瘤模型中表现出预防性抗肿瘤功效,与免疫检查点阻断(ICB)疗法联合使用时产生协同效应[4]。
除了上述两项突破,脾脏/淋巴结靶向LNP还有多条技术路线在推进:
综合上述研究,LNP在癌症疫苗场景下的配方调整有一个清晰的逻辑线:
PEG-脂质:降低PEG含量有助于减少肝靶向(减少ApoE吸附介导的肝摄取),但PEG过低会影响稳定性,需要平衡。徐涛团队的0.3%是一个极端值,OncoLRC则直接去掉了PEG。
粒径:大粒径(250-280 nm)比标准粒径(约80-100 nm)更有利于DC摄取。大颗粒更容易被脾脏边缘区巨噬细胞和DC捕获,而小颗粒更容易通过肝血窦进入肝细胞。
可电离脂质:仍然是mRNA递送的核心——在酸性内吞体环境中质子化促进逃逸。但OncoLRC的H2T7类脂提示,可电离头部基团的结构设计可能同时影响组织靶向和细胞摄取机制。
组分简化:从四组分到单组分,简化配方有助于降低生产复杂度和成本,这对"一人一药"的个性化生产模式有实际意义。
LNP的进化方向很明确:从"递送到肝脏"转向"递送到免疫器官",从"保护mRNA"转向"精准激活免疫反应"。但LNP的核心优势——mRNA递送效率——在其他抗原类型(肽、蛋白)上并不适用。这时候,其他递送载体就有了用武之地。
LNP解决了mRNA怎么进细胞的问题。但如果抗原不是mRNA而是一段肽,可电离脂质就帮不上忙了——肽抗原不需要"逃逸内吞体",需要的是佐剂共递送和缓慢释放。这时候,脂质体比LNP更合适。
虽然两者都是磷脂形成的封闭囊泡,但核心差异在于组分和功能定位:
传统脂质体不含可电离脂质,依赖其他融合机制(如DOPE的pH敏感型融合)进入细胞。LNP的核心创新是可电离脂质在酸性内吞体环境中质子化,促进内吞体逃逸,实现高效核酸递送。脂质体更侧重佐剂效应和缓释,LNP更侧重核酸递送效率[15]。
换句话说,如果你的抗原是mRNA,LNP是首选;如果你的抗原是肽段或蛋白,需要的是佐剂共递送和缓释,脂质体反而更合适。
脂质体在癌症疫苗中的核心优势之一,是能同时包载抗原和免疫佐剂,实现共递送。
美国陆军脂质体配方(ALF)系列佐剂是典型代表。ALF含饱和磷脂、胆固醇和MPLA(单磷酰脂质A,TLR4激动剂),改进版ALFQ加入QS-21皂苷——这正是GSK带状疱疹疫苗Shingrix佐剂系统AS01的核心组合[6]。Shingrix已上市并取得商业成功,验证了脂质体佐剂在人体中的有效性和安全性。
在癌症疫苗场景中,脂质体可以将肿瘤特异性肽抗原与MPLA、QS-21等佐剂共同包载,一次注射同时实现抗原递送和免疫激活。国内研究也在优化脂质体处方工艺,将角鲨烯、MPLA和QS-21配伍构建复合佐剂多肽疫苗,皮下注射后评价免疫效果[16]。
脂质体在注射部位形成药物储库(depot),实现抗原的缓慢释放,延长免疫刺激时间。这个特性对癌症疫苗尤为重要——持续的抗原暴露有助于维持T细胞应答和免疫记忆的形成,而一次性大量释放可能导致免疫耐受而非免疫激活。
除了Shingrix对脂质体佐剂概念的验证,脂质体在肿瘤治疗中也有应用案例。脂质体包裹药物通过EPR效应(增强渗透滞留效应)在肿瘤部位积累——这是脂质体在肿瘤治疗中的经典应用[17]。在疫苗领域,AS01佐剂系统已在疟疾疫苗RTS,S和带状疱疹疫苗Shingrix中验证了临床有效性,为脂质体在癌症疫苗中的应用提供了工艺和安全性的基础。
脂质体的缓释靠磷脂双层的自然特性,释放速率不太好精确控制。PLGA不一样——它是一个工程化方案,通过调节聚合物组成,释放速率可以精确设定。
PLGA的核心优势在于可控缓释。通过调节两个参数——乳酸/羟基乙酸比例和分子量——可以精确控制释放速率。这对癌症疫苗有实际意义:不同疫苗策略需要不同的抗原暴露模式,有的需要快速释放以激活初始免疫,有的需要持续释放以维持记忆T细胞应答。PLGA的可调性为这种差异化需求提供了工程化方案。
PLGA纳米粒可以同时包载多种抗原和佐剂。例如共包载OVA抗原和CpG(TLR9激动剂),实现抗原与佐剂的共递送[7]。PLGA纳米粒的大小和结构可模拟病原体,比可溶性抗原更高效地被DC摄取[7]。
更有针对性的设计是表面偶联anti-CD205抗体靶向DC——PLGA纳米粒共包载OVA抗原和MPLA佐剂,通过CD205受体靶向DC,诱导强烈的抗原特异性IgG抗体、细胞因子分泌和记忆T细胞生成[20]。TLR7/8激动剂也可以通过PLGA共递送解决其在注射部位保留差的问题,通过皮下或肌肉注射提高DC可用性[21]。
PLGA不是没有短板。降解过程中产生酸性微环境(乳酸和羟基乙酸累积),可能影响蛋白抗原的稳定性——这对肽疫苗影响较小,但对结构敏感的蛋白抗原需要关注[7]。此外,包封效率通常较低,需要工艺优化。
总体而言,PLGA在癌症疫苗中的定位是"工程化缓释平台"——FDA安全背书是最大优势,可控缓释是核心卖点,但更适合对稳定性要求不高的肽抗原场景。
前面三种载体——LNP、脂质体、PLGA——都是把抗原"运过去",免疫激活靠佐剂。VLP走了一条完全不同的路:它本身就是免疫激活源。
VLP的免疫激活有三个独特机制:
重复表位阵列。 VLP表面高度重复的抗原表位阵列直接激活B细胞。B细胞受体(BCR)识别重复结构后交联聚集,产生强效中和抗体——这是VLP最核心的免疫激活路径。这个机制不需要T细胞辅助即可启动B细胞应答,效率远高于可溶性单体抗原。
MHC交叉呈递。 VLP可被DC有效摄取并交叉呈递于MHC I分子,激活CD8+ T细胞。这对治疗性癌症疫苗尤为重要——抗肿瘤免疫需要CTL(细胞毒性T淋巴细胞)应答,而MHC I交叉呈递是激活CTL的关键路径。
无需佐剂。 VLP本身的病毒样结构即具有强免疫原性,部分VLP疫苗不需要额外佐剂即可产生有效免疫应答。
VLP在预防性疫苗领域已有上市验证。HPV VLP疫苗(Gardasil/Cervarix)是代表——通过表达HPV L1蛋白自组装形成VLP,诱导长期免疫记忆,安全性良好[24][25]。Cervarix使用MPLA(AS04佐剂)+VLP的组合策略,也验证了VLP与脂质体佐剂的联用可行性[26]。
预防性VLP疫苗的成功提出了一个自然的问题:VLP能不能做治疗性癌症疫苗?
治疗性VLP癌症疫苗的逻辑不同于预防性疫苗。预防性疫苗的目标是"用VLP模拟病毒,提前训练免疫系统";治疗性疫苗的目标是"用VLP展示肿瘤抗原,激活已有的抗肿瘤免疫"。几条技术路线在探索中:
P22 VLP平台。 来源于噬菌体P22的VLP作为抗原递送纳米平台,表面加载肽抗原,在癌症免疫治疗中诱导CTL反应[27]。
病毒模拟mRNA疫苗。 磷脂双层包覆蛋白-核苷酸核心(mRNA+CpG+正电荷蛋白),模拟完整病毒结构——既有VLP的重复表位阵列激活B细胞,又有mRNA的内源性抗原表达激活CTL,在荷瘤小鼠中刺激CD8+ T细胞增殖[28]。
据Nature Reviews Immunology综述,VLP已从抗病毒疫苗发展到治疗性疫苗领域,包括慢性炎症、疼痛、过敏和癌症[5]。HPV VLP疫苗Gardasil系列是全球最成功的VLP疫苗之一,验证了VLP平台的商业可行性。
VLP的核心优势是"天然免疫激活"——不需要佐剂就能产生强免疫应答。但局限也很明显:VLP不适合递送mRNA(除非像病毒模拟mRNA疫苗那样特殊设计),对表达系统有依赖(大肠杆菌/酵母/哺乳动物细胞),可规模化程度受表达系统制约。
前面四种载体都是合成的——磷脂自组装、聚合物自组装、病毒蛋白自组装。外泌体不一样,它是细胞自己分泌的天然囊泡,自带免疫调节"工具包"。
外泌体在癌症疫苗中的独特价值来自两个特性:
天然归巢能力。 外泌体携带来源细胞的表面分子和膜蛋白,具有天然的细胞间通讯和归巢能力。DC来源的外泌体(Dexosome/DEX)携带MHC I/II分子和CD86共刺激分子——这是完整的抗原提呈"工具包",可以将抗原-MHC复合物转移给naive DC,启动抗原特异性免疫反应[29]。
天然免疫调节。 肿瘤来源外泌体(TEX)携带肿瘤抗原,可以被DC摄取并交叉呈递。γ射线照射黑色素瘤细胞来源的外泌体能刺激DC成熟,促进Th1型IFN-γ+CD8+ T细胞生成[30]。肿瘤来源外泌体与α-GalCer共递送给DC,已被探索用于胶质母细胞瘤免疫治疗[31]。
天然外泌体可以直接使用,也可以工程化改造。负载肝癌表位肽(hAFP158-166、hGPC3144-152)的DC来源外泌体(DEXAGNP),整合了抗原呈递、先天免疫激活和PD-L1阻断三重功能[8]。TLR-3激动剂poly(I:C)刺激DC产生的外泌体,在B16F10黑色素瘤模型中显著增强CD8+ T细胞激活,减少肿瘤生长,延长生存期[33]。
Dexosome已在I期和II期临床试验中验证安全性。一项I期试验纳入13例HLA-A2+非小细胞肺癌(NSCLC)患者,DC来源外泌体负载MAGE-A3/A4/A10肽,4剂每周一次,耐受良好(仅1-2级不良反应),疾病进展时间30-429+天[32]。
外泌体具有天然免疫调节能力,但产量和标准化是核心挑战——细胞培养、分离纯化、质控标准都远比合成载体复杂。合成载体(LNP/脂质体/PLGA)可工程化但缺乏天然生物活性。两者更可能是互补关系:外泌体可作为"天然免疫佐剂"与合成载体联用,而非替代[34]。
外泌体在癌症疫苗中的定位是"天然免疫调节平台"——优势是生物相容性和免疫调节能力,局限是产量、标准化和成本。
前面六章讲的是"怎么递送",这一章讲的是"怎么生产"——因为癌症疫苗最大的产业挑战不在实验室,而在生产模式。
据2026年8月Journal of Clinical Oncology Oncology Advances发表的全流程论文,Moderna mRNA-4157的个性化生产流程可拆解为7步[1]:
从提交合格样本到成品送达临床研究中心,全程约6周。生产成功率超过99%——在已完成新抗原选择的患者中,几乎每批都能成功交付[1]。
传统药物的生产模式是"一个配方生产十万瓶、百万瓶"。个性化疫苗彻底改变了这个模式——每来一个患者就重新设计序列、重新合成mRNA、重新包裹LNP、重新质检放行。每人都是新的小批次,但每一批都必须按GMP标准制造和完整质控[1]。
这意味着上游试剂的消耗模式从"大批量"变为"高频小批量":
质粒DNA模板。 传统模式依赖大型不锈钢发酵罐,周期10周以上。无细胞DNA合成技术(如Touchlight公司doggybone DNA技术)2-3天即可扩大质粒规模,小型设备占地小,更适合个性化疫苗的快速交付需求[36]。
T7 RNA聚合酶与修饰核苷酸。 从大规模消耗变为高频小批量消耗。近岸蛋白、诺唯赞等国产供应商已在布局mRNA合成酶和修饰核苷酸的规模化供应[9]。
可电离脂质与PEG-脂质。 同样从大批量变为高频小批量。键凯科技、深信生物等国内企业在脂质原料的规模化供应方面持续投入[9]。
纯化填料。 每批次独立纯化,对层析填料的批次一致性和供应链稳定性提出更高要求。
国内已有多家企业在mRNA癌症疫苗领域布局,包括恒瑞医药、石药集团、云顶新耀、威斯津生物、新合生物等,处于不同早期临床阶段[10]。云顶新耀的EVM16在AACR 2026上公布了首次人体数据,展现良好安全性、较强免疫原性与初步疗效。威斯津生物有两项创新成果入选2026 ASCO[38]。新合生物长期押注mRNA肿瘤疫苗,临床数据显示出积极的免疫原性信号[39]。
这些管线的推进,意味着国内对mRNA合成试剂和LNP脂质原料的需求将持续增长。
5种递送载体各有定位,没有"最好的载体",只有"最合适的载体"。选型的核心逻辑是匹配抗原类型和应用场景。
选型的三条经验判断:
抗原类型决定载体大类。 mRNA抗原→LNP(递送效率最高);肽/蛋白抗原→脂质体或PLGA(佐剂共递送+缓释);需要B细胞直接激活→VLP;需要天然免疫调节→外泌体。
靶向需求决定载体优化方向。 需要脾脏DC靶向→大粒径低PEG-LNP或单组分脾脏靶向LNP;需要淋巴结靶向→SORT-LNP或淋巴结靶向LNP(仍在突破中);不需要特定靶向→脂质体或PLGA(depot效应+缓释)。
产业化阶段决定载体可行性。 早期研究→所有载体均可探索;临床转化→优先选择已有GMP产线和临床验证的载体(LNP、脂质体、PLGA);个性化生产→优先选择组分简单、工艺可标准化的载体(LNP四组分或单组分体系)。
冰合试剂提供LNP配方所需的可电离脂质、PEG化磷脂、胆固醇及辅助磷脂等脂质原料,适用于mRNA癌症疫苗递送体系的配方筛选与工艺优化。可电离脂质产品分类 | PEG化磷脂产品分类 | 辅助脂质产品分类
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文中试剂仅限实验室研究使用,不用于人体临床、诊断或治疗。
「冰合试剂」为单体(重庆)生物科技有限公司注册商标,本文由单体(重庆)生物科技有限公司发布。