1,000人規模の初のがんワクチン治験プログラムが開始され、がん治療における「画期的な瞬間」となった。

人類はがんを治すという目標に向けて大きな一歩を踏み出したかもしれないが、今回の主役はがんワクチンだ。英国の国民保健サービスは、全国で何千人ものがん患者を募集し、彼らをがんワクチンの臨床試験に迅速に参加させる大規模なプログラムを立ち上げている。これは世界初のプログラムです。現在の開始プログラムにはすでに数十人の癌患者が登録されている。

がんワクチンは、その極めて高い特異性により、「無害な」細胞を傷つけることなく、がん細胞を正確に標的とすることができます。また、患者の免疫系が癌細胞の特徴を記憶することも可能となり、患者に永続的な保護を提供し、癌の再発を防ぐことが期待されます。患者にとって、それは「節目の瞬間」です。

著者 |ムム

世界的に、がんは主な死亡原因の一つであり、毎年何百万人もの人々が亡くなっています。医療技術は継続的に進歩しているにもかかわらず、手術、化学療法、放射線療法などの一般的な癌治療には、依然として多くの限界と副作用があります。

近年、がんの永久治療を目的とした革新的な技術により、体の免疫系を刺激してがん細胞を認識して攻撃すると同時に、がんの再発を防ぐことができるようになりました。これは、がん治療の分野において「ゲームチェンジャー」と呼ばれるがんワクチンです。

最近、英国国民保健サービス（NHS）は、患者ごとにがんワクチンをカスタマイズすることを目的とした「マッチメイキング」プログラムとしても知られる画期的な個別化がんワクチンの臨床試験を開始した。準備に数週間しかかからないこのワクチンは、患者自身の免疫系に指示を出してがん細胞を探し出し、殺すという作用をもたらす。

研究チームによると、スクリーニング基準を満たし、血液検査とがん組織サンプルの分析を受けることに同意した患者は、この世界初のプログラムにすぐに参加する機会が与えられ、多くの患者にがん治療の新たな希望の光を与えることになるだろう。

ゲームチェンジャー

がん予防の分野における画期的な技術であるがんワクチンは、体内の免疫システム、特にT細胞を刺激することでがん細胞と戦うことを目的としています。

ご存知のとおり、T 細胞は免疫システムにおいて異常な細胞を特定して排除する役割を担う重要な免疫細胞です。通常、ワクチン接種によって免疫細胞の機能を刺激し強化し、特定の病原体を予防・治療できるようになります。

がんワクチンも同様で、予防ワクチンと治療ワクチンに分けられます。予防ワクチンは、子宮頸がんの予防に使用される HPV ワクチンなど、特定のウイルス感染によって引き起こされるがんを予防するように設計されています。治療用ワクチンは、すでに形成された腫瘍を標的とし、免疫系が癌細胞を認識して攻撃するのを助けます。

しかし、他の疾患のワクチンとは異なり、がんワクチンの重要な目標は、腫瘍微小環境 (TME) における免疫抑制を克服することです。 TME には、制御性 T 細胞 (Treg)、骨髄由来抑制細胞 (MDSC)、阻害性サイトカイン (TGF-β や IL-10 など) など、免疫系の抗腫瘍反応を阻害する免疫抑制細胞や分子が多数存在します。

したがって、がんワクチンを接種することで、エフェクターT細胞の活性が強化され、免疫抑制細胞の影響が軽減され、TMEが改善され、免疫系ががん細胞を攻撃しやすくなります。さらに、がんワクチンは「抗原拡散」と呼ばれる現象を通じて免疫反応を高めることができます。いわゆる「抗原拡大」とは、最初のワクチン接種後、免疫系が標的抗原に反応するだけでなく、他の腫瘍抗原も認識して攻撃し、免疫反応の幅と強度がさらに拡大することを意味します。

従来の化学療法や放射線療法と比較して、がんワクチン技術は顕著な利点を示しています。

まず、特異性が高く、周囲の正常細胞を傷つけることなくがん細胞を正確に標的とすることができるため、治療の副作用が大幅に軽減されます。第二に、ワクチン接種後、免疫系が癌細胞の特徴を記憶するため、患者にさらに永続的な保護を提供し、癌の再発を防ぐことが期待されます。第三に、がんワクチンは、各患者固有のがん細胞の変異を特定して標的とすることで、個別化された治療を実現し、カスタマイズされた治療計画を提供することができます。さらに、がんワクチンは他の治療法と相乗的に作用して全体的な治療効果を高め、患者の生存の希望を高めることもできます。

がんワクチンは患者の生存期間を延ばす大きな可能性を示しているだけでなく、患者の生活の質を大幅に改善することもできます。従来の化学療法や放射線療法とは異なり、がんワクチンは副作用が少なく、患者は治療中もより良い生活の質を維持できます。

そのため、近年の研究の深まりにより、がんワクチンは多くの基礎研究においてヒトのがん治療への希望の光を示してきました。

個別化腫瘍ワクチン試験プログラム

パーソナライズされた腫瘍ワクチンのこの大規模な臨床試験の開始に関して、NHSのディレクターであるアマンダ・プリチャード氏は、これは患者にとって「画期的な瞬間」であると考えている。

NHSは現在、がんワクチン開始プログラムに参加する患者を数十人募集しており、イングランド全土のNHS施設30か所で数千人の患者を募集する計画だ。この試験は、最初の患者を対象に、大腸がん、皮膚がん、肺がん、膀胱がん、膵臓がん、腎臓がんに焦点を当て、将来的には他のがん種にも拡大される可能性がある。

キャンサー・リサーチUKの研究・イノベーション担当エグゼクティブディレクターのイアン・フォックス氏は、患者が個人に合わせたワクチン接種を受けることができるようになるのは「非常に興奮している」とし、この開発はがんとの戦いにおいて「画期的な出来事」となるだろうと語った。同氏は「今回のような臨床試験は、より多くの人々がより長く、より良く、そしてがんの恐怖から解放されて生きていくために非常に重要である」と強調した。

がんワクチン研究プログラムに参加した最初のNHS患者はエリオット・フェファーという名前です。 55歳のコベントリー大学講師はこれまでずっと健康だったが、かかりつけ医による定期健康診断で大腸がんと診断された。この目的のため、彼は腫瘍摘出手術を受け、大腸を30センチ切除し、化学療法を受けた。その後、彼はバーミンガム大学病院NHS財団トラストで個別化された癌ワクチンを接種した。

「この治験に参加することは、私にとっても家族にとっても、人生において非常に重要な決断でした」とプフェブベさんは語った。 「診断の難しさと衰弱させる化学療法の後、新たながん治療につながる可能性のある試験に参加できることは素晴らしいことです。この試験の結果から他の人々が恩恵を受けることができれば、さらに素晴らしいことです。」

興味深い点は、このワクチンがファイザー/ビオンテックのCOVID-19ワクチンと同じmRNAワクチン技術を使用して設計されていることです。

今日のワクチン研究開発の最先端の方向性の中で、DNAワクチンとRNAワクチンは、その独自の利点により大きな注目を集めています。

DNA ワクチン技術は、特定の腫瘍抗原をコードする DNA 配列を宿主細胞に導入し、細胞にこれらの抗原を発現させて免疫反応を引き起こします。その高い安定性、大規模生産の利便性、および複数の抗原をコードする能力は、腫瘍免疫療法の新たな道を提供します。しかし、DNAワクチンの送達効率と発現レベルはまだ改善する必要があります。

RNAワクチンはmRNA分子を使用して体内で抗原タンパク質に直接翻訳し、効率的に免疫反応を誘発します。 RNAワクチンは細胞核に入る必要がないという特徴から発現効率も高く、製造工程もシンプルで迅速であるため、変異スペクトルが急速に変化する腫瘍などの疾患（新型コロナウイルスの急速な変異に類似）への対応に特に適しています。しかし、RNA は安定性が低いため、その有効性と安全性を確保するには、脂質ナノ粒子などのキャリアの助けを借りて保護および送達する必要があります。

最先端のワクチン研究開発の分野には、合成長鎖ペプチド（SLP）ワクチンという革新的なアプローチもあります。生体内送達システムを介して体内に導入される合成長鎖ペプチドを使用します。これらの長いペプチドには複数の T 細胞エピトープが含まれており、CD4+ および CD8+ T 細胞を同時に活性化して強力な免疫反応を誘発します。 SLP ワクチンの利点は、特異性が高くカスタマイズ可能であり、患者の腫瘍特異的変異に基づいて設計できることです。しかし、SLP ワクチンは製造コストが高く、効果を保証するために正確な投与システムも必要です。

課題と新たな展開

がんワクチンは腫瘍治療において大きな可能性を示していますが、その開発と応用のプロセスは依然として複雑で困難な課題に満ちています。これらの課題には、適切な抗原を選択する方法だけでなく、腫瘍細胞の免疫回避メカニズムへの対処、腫瘍微小環境の改善、ワクチン送達プラットフォームの最適化も含まれます。

こうした課題にもかかわらず、がんワクチンの分野は急速に進歩し続けています。科学技術の継続的な進歩、特に新しい技術や新しいツールの出現により、多くの課題や問題が少しずつ克服されつつあります。

例えば、次世代シーケンシング技術の急速な発展により、患者の腫瘍DNAとRNAをシーケンシングすることで、患者の腫瘍遺伝子の変異を迅速かつ正確に特定し、対応するワクチンを設計することが可能になりました。治療用癌ワクチンの成功は、ワクチン中の抗原の性質、特に潜在的な新しい抗原の発見に大きく依存します。ネオアンチゲンは、腫瘍遺伝子の変異により生成されるタンパク質断片であり、正常細胞で発現するタンパク質とは異なるため、免疫システムによって異物として認識される可能性があります。

たとえば、新しい送達プラットフォームの継続的な進歩、特に新しいナノ粒子と自己組織化マイクロ粒子の開発により、がんワクチンのより効果的な送達方法が提供されます。新しい送達プラットフォームは、ワクチンプラットフォームの開発において重要な要素です。従来のワクチン送達方法では、リンパ節や腫瘍微小環境などの標的部位にワクチン成分を効果的に送達できない可能性があります。新しい送達プラットフォームは、細胞よりも小さい非細胞粒子であり、一般に「ナノ粒子」と呼ばれます（サイズ範囲は20〜100ナノメートル）。科学者たちは、無細胞タンパク質またはペプチドベースの治療用癌ワクチンプラットフォームを改善するためのキャリアとしてのそれらの使用を研究しています。このようなアプローチには、リポソーム送達、両親媒性（Amph）ワクチン、リポソーム、TLR7/8-SLPネオアンチゲン複合体（SNP-7/8a）で構成された新しい自己組織化ナノ粒子が含まれます。さらに、ポリエチレンイミンシリカマイクロロッド（MSR）ワクチンは、HPV-16 E7および複数の新抗原ペプチドの免疫原性を高め、マウスの既存の腫瘍の治療に大きな効果があることも示されています。

さらに、近年の計算生物学とバイオインフォマティクスの発展により、パーソナライズされたがんワクチンの設計もより実現可能になりました。がんは非常に異質な疾患であり、患者によって腫瘍の変異スペクトルや免疫特性が異なります。したがって、パーソナライズされた癌ワクチンの考え方は、各患者の特定の状況に基づいて、特定の抗原と治療計画を設計することです。こうしたパーソナライズされたソリューションには、バイオインフォマティクス技術からの強力なサポートが必要であることは明らかです。

全体的に、治療用癌ワクチンは過去数十年で目覚ましい進歩を遂げました。多くの課題があるにもかかわらず、腫瘍の免疫メカニズムの深い理解と新しい技術の開発により、ワクチンの設計と送達プラットフォームは改善されました。抗原選択の最適化、免疫反応の強化、免疫逃避機構の克服、および併用治療戦略の検討により、治療用癌ワクチンは将来、癌治療の重要な部分になると期待されています。

さらに、がんワクチンの研究開発により、免疫システムとがん生物学に対する理解も深まりました。がんワクチンの働きを研究することで、科学者は免疫系ががん細胞を認識して攻撃する方法や、腫瘍が免疫監視を回避する方法についての知見を得ることができます。この知識は、より効果的な癌ワクチンの開発に役立つだけでなく、他の種類の免疫療法にも応用できる可能性があります。

研究が深まるにつれ、がんワクチンはがんとの戦いにおける重要な武器となり、人類がこの重大な病気に打ち勝つ希望をもたらすと信じるに足る理由があります。

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