mRNA与树突状细胞疫苗在实体肿瘤中的疗效、免疫应答与安全性比较:一项系统综述与网络荟萃分析

时间:2026年2月19日
来源:Journal of Translational Medicine

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本研究通过系统综述与网络荟萃分析,首次在实体肿瘤患者中直接比较了mRNA与树突状细胞(DC)疫苗的免疫原性、临床疗效与安全性。结果显示,mRNA疫苗能诱导更强的免疫应答(免疫应答率IRR:74.9% vs 63.9%),但其不良事件(AEs)发生率更高。相比之下,DC疫苗在肿瘤客观缓解率(ORR)和疾病控制率(DCR)方面表现更优。然而,两种疫苗在总生存期(OS)和无进展生存期(PFS)方面无显著差异,研究结论对临床策略选择具有重要提示意义。

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绪论
在过去的几十年里,肿瘤疫苗已成为一种潜在的癌症治疗方法。这些疫苗通过激活免疫系统来识别并杀死癌细胞,以实现更高的精准度和更低的毒性。树突状细胞(DC)和信使RNA(mRNA)疫苗是两种重要的肿瘤疫苗类型。
树突状细胞是一种抗原呈递细胞,能够将肿瘤抗原呈递给T细胞,从而激活细胞介导的免疫。DC疫苗的工作原理是捕获和处理肿瘤相关抗原(TAAs),随后迁移至淋巴结,在那里启动幼稚T细胞分化为肿瘤特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)。多项临床试验表明,与安慰剂或标准化疗相比,DC疫苗可能改善实体肿瘤患者的预后。
mRNA疫苗近年来因其在COVID-19大流行中的应用而受到更多关注。mRNA肿瘤疫苗通过递送合成的靶抗原mRNA序列来激活免疫。这些疫苗的递送方式包括基于细胞的载体(如DC)、直接注射mRNA以及使用病毒或非病毒载体(如脂质纳米颗粒)的mRNA。与DC疫苗相比,mRNA疫苗在制备和合成过程中可能更具经济性、更简单且更安全。mRNA疫苗的早期临床试验已经显示出良好的免疫原性,并在部分患者中延长了生存期。
尽管DC和mRNA疫苗都已在不同程度上得到研究,但关于其免疫原性、安全性和临床疗效的直接比较仍然有限。因此,我们进行了一项网络荟萃分析,以比较DC和mRNA疫苗在实体肿瘤患者中的治疗效果。
方法
本研究遵循系统综述和荟萃分析报告规范(PRISMA)指南,并在PROSPERO数据库前瞻性注册(编号CRD420251012772)。我们系统地检索了PubMed、Embase、Cochrane中央对照试验注册库(CENTRAL)和Web of Science从建库至2024年12月31日的文献。检索词包括与癌症(“cancer”、“carcinoma”、“tumor”、“neoplasm”、“malignancy”)、疫苗(“vaccine”、“vaccines”、“vaccination”)以及特定疫苗类型(“mRNA”、“messenger RNA”、“dendritic cell”、“dendritic cell-based”)相关的关键词和医学主题词(MeSH)术语的组合。此外,通过手工筛选相关综述和纳入研究的参考文献列表来识别额外的试验。
本分析的合格研究需满足以下纳入标准:(1)人群:癌症患者(仅限实体肿瘤),无论癌症分期;(2)干预与对照:评估mRNA或DC疫苗单药或联合其他癌症疗法(如化疗、免疫检查点抑制剂或靶向治疗)的临床试验;(3)研究设计:随机对照试验(RCTs)或具有明确定义治疗组的前瞻性非随机临床试验;(4)结局:纳入研究必须报告主要结局(免疫应答),定义为通过经验证的方法(如T细胞反应、抗体滴度、细胞因子测定)测量的抗原特异性免疫激活;次要结局包括总生存期(OS)、无进展生存期(PFS)、客观缓解率(ORR)、疾病控制率(DCR)和安全性(根据不良事件通用术语标准[CTCAE]标准评估的疫苗相关不良事件)。研究如果符合以下任何一项标准则被排除:(1)非mRNA或非DC疫苗;(2)预防性疫苗或针对传染病的疫苗;(3)血液系统恶性肿瘤或非肿瘤疾病的研究;(4)临床前研究、动物研究、病例报告、综述、回顾性或观察性研究、社论/评论;(5)仅有摘要而无全文的出版物;(6)缺乏任何预定义结局定量数据的研究;(7)非英文发表的研究。
两名独立评审员首先筛选标题和摘要以识别潜在合格研究。随后,同一评审员对潜在合格研究进行全文评估。研究选择中的任何分歧均通过基于共识的讨论解决,或在必要时由第三名评审员裁决。如果多篇出版物描述了重叠患者群体或数据集的结果,则仅纳入报告与本荟萃分析相关结局的最全面或最新研究。详细的选择流程图见 Fig. 1。
本分析的主要结局是免疫应答,定义为可测量的抗原特异性免疫激活,表明具有疫苗后T细胞反应(CD4+和CD8+)的患者比例。次要结局包括:(1)安全性,根据CTCAE标准分级的不良事件发生率和严重程度;(2)客观缓解率(ORR),根据实体瘤疗效评价标准(RECIST)定义的达到完全或部分肿瘤缓解的患者比例;(3)疾病控制率(DCR),定义为达到完全缓解、部分缓解或疾病稳定的患者比例;(4)总生存期(OS),定义为从随机化或治疗开始到因任何原因死亡的时间;(5)无进展生存期(PFS),定义为从随机化或治疗开始到疾病进展或因任何原因死亡的时间。
数据提取由两名评审员使用标准化数据提取表独立进行,任何分歧通过共识或第三名评审员裁决解决。提取的数据包括试验特征(作者、发表年份、研究设计、样本量、癌症类型)、患者人口统计学(年龄、性别)、治疗细节(疫苗类型、递送方法、剂量)以及结局指标,均在试验组层面收集。所有研究均使用RoB 2(针对随机对照试验)或纽卡斯尔-渥太华量表(NOS)(针对非随机试验)进行评估。
使用R软件(版本4.4.3)在RStudio(版本2024.12.1+563)环境中进行统计分析。使用netmetametafor包进行网络荟萃分析。考虑到试验间预期的临床异质性,所有分析均采用随机效应模型。对于基于比例的结果,如免疫应答、ORR、DCR和安全性,数据采用Freeman-Tukey双反正弦方法进行转换。使用95%置信区间(CI)分析OS和PFS。
通过漏斗图视觉评估和Egger线性回归检验统计学评估发表偏倚。Egger检验在包含疫苗类型作为调节因子的混合效应模型上运行。通过依次排除小样本量(<10名患者)或较早发表(>10年前)的研究进行敏感性分析,以检验合并估计值的稳健性。根据疫苗类型(mRNA疫苗与DC疫苗)进行网络荟萃分析。
使用限制性最大似然(REML)估计的随机效应模型量化研究间异质性。通过计算研究间方差(τ2)和相应的95%置信区间来评估异质性大小。通过检查轮廓似然曲线的单峰性和平滑特性来确认模型收敛和方差估计的稳定性。
结果
研究特征
我们的系统检索初步识别了60项研究,其中67项试验(部分纳入研究贡献了多个独立的试验组)共1777名患者符合纳入标准,被纳入本网络荟萃分析。在这些试验中,28项研究评估了mRNA疫苗(707名患者),32项研究评估了DC疫苗(1080名患者)。试验发表于2001年至2024年之间。mRNA疫苗研究中位样本量为16名患者,DC疫苗研究中位样本量为19名患者。mRNA疫苗组患者中位年龄为60岁,DC疫苗组为56岁。在报告性别分布的试验中(mRNA疫苗,n=32;DC疫苗,n=32),mRNA疫苗试验男性参与者中位比例为64.2%,DC疫苗试验为59.6%。最常见的治疗恶性肿瘤在mRNA疫苗研究中是黑色素瘤(46.4%),在DC疫苗研究中也是黑色素瘤(21.9%)。纳入本研究的试验列于补充表S1。
偏倚风险
在60项纳入研究中,3项为随机对照试验(RCTs),所有研究均使用RoB 2工具评估,被归类为低偏倚风险。其余使用NOS评估的研究,总体上显示出良好的方法学质量,NOS评分范围为6至9分,表明整体质量为中等至高。
发表偏倚
为了评估潜在的发表偏倚,我们对免疫应答效应估计进行了Egger回归检验。检验得出t值为1.21(df=59,p=0.23),表明漏斗图没有统计学上的显著不对称性(Fig. 2)。这表明发表偏倚不太可能对免疫应答的合并效应估计产生实质性影响。
异质性估计与稳定性
免疫应答(τ²=0.58;95% CI,0.34至1.53;τ=0.76)、无进展生存期(τ²=0.52;95% CI,0.23至1.24;τ=0.72)和客观缓解率(τ²=1.48;95% CI,1.17至5.28;τ=1.22)观察到中等程度的异质性。严重不良事件(τ²=2.88;95% CI,1.52至4.00;τ=1.70)和轻度不良事件(τ²=2.51;95% CI,1.61至4.85;τ=1.58)表现出更高的异质性,表明各试验间存在显著差异,可能源于疫苗类型、给药方案和报告阈值的不同。相比之下,疾病控制率(τ²=0.20;95% CI,0.09至0.92;τ=0.45)和总生存期(τ²=0.22;95% CI,0.08至0.82;τ=0.47)的异质性较低。尽管纳入的研究数量相对有限,但所有结局的轮廓似然曲线均显示为平滑的单峰曲线,证实了研究间方差的估计是稳健且稳定的。
免疫应答
综合62个独立研究组(32个mRNA疫苗组和30个DC疫苗组)的数据,比较mRNA与DC疫苗的免疫原性。使用各组的应答者总数和总参与者数计算加权免疫应答率(IRR)。mRNA疫苗组的加权IRR为74.9%(95% CI,70.6%至78.9%),显著高于DC疫苗组的IRR 63.9%(95% CI,60.4%至67.4%)(p<0.001,Fig. 3)。为了调整各研究组样本量的差异,采用了二项广义线性模型(GLM)。模型显示,在参考组(DC疫苗)中产生免疫应答的对数几率为0.57(SE=0.076,p<0.001),对应的估计几率为1.77。mRNA疫苗组表现出额外的对数几率增加0.52(SE=0.13,p<0.001)。将此系数取指数,得到的比值比(OR)为1.69(95% CI,1.30至2.19),表明与DC疫苗相比,使用mRNA疫苗产生免疫应答的几率高出69%。此外,对汇总数据进行的卡方检验(χ²=14.882,df=1,p<0.001)也证实了这些显著差异。
安全性
两种疫苗最常见的不良事件是流感样症状、疲劳和发热。在比较mRNA和DC疫苗的安全性时,将不良事件分为轻度(1-2级)和重度(≥3级)。DC疫苗组的加权轻度不良事件发生率为54.0%(95% CI,50.4%至57.5%),而mRNA疫苗组为84.6%(95% CI,81.5%至87.4%)。卡方统计量142.8(df=1,p<0.001,Fig. 4a)证明了这种差异是高度显著的。与此发现一致,二项GLM显示,与DC疫苗相比,mRNA疫苗与经历轻度不良事件的几率显著增加相关(估计值=1.55,SE=0.134,z=11.5,p<0.001),模型截距为0.159(SE=0.0724,p=0.028)。mRNA疫苗系数的95%置信区间为1.288至1.815,表明存在稳健的关联。
DC疫苗组的加权重度不良事件发生率为3.42%(95% CI,2.29%至4.91%),mRNA疫苗组为10.4%(95% CI,8.20%至12.9%)。卡方检验证实这种差异具有统计学意义(χ²=28.17,df=1,p<0.001,Fig. 4b)。此外,针对重度不良事件的GLM得出DC组的截距为-3.34(SE=0.192,p<0.001),mRNA组的系数为1.18(SE=0.230,z=5.16,p<0.001)。mRNA系数的95%置信区间为0.746至1.65。
生存结局
在21项研究DC疫苗的研究中,平均OS为19.5个月(SD=11.0),中位OS为19.0个月(范围,3.47至41.0个月)。在20项研究mRNA疫苗的研究中,平均OS为21.2个月(SD=11.1),中位OS为18.2个月(范围,7.9至51.0个月)。使用独立样本双尾t检验(t=-0.47,df=38.89,p=0.638)和Wilcoxon秩和检验(W=188.5,p=0.584)进行的统计比较显示,两组在OS方面无显著差异(Fig. 5a-b)。同样,PFS在组间也具有可比性;DC疫苗组(n=13项研究)的平均PFS为8.87个月(SD=5.43),中位PFS为7.87个月(范围,1.97至18个月),而mRNA疫苗组(n=17项研究)的平均PFS为7.44个月(SD=8.40),中位PFS为4.00个月(范围,1.80至26个月)。同样,独立样本双尾t检验(t=0.54,df=28,p=0.600)和Wilcoxon秩和检验(W=148,p=0.120)显示两组在PFS方面无显著差异(Fig. 5c-d)。综合来看,这些发现表明mRNA和DC疫苗的OS和PFS具有可比性。
临床应答
合并的ORR和DCR在疫苗组之间存在显著差异。DC疫苗组达到了30.6%的合并ORR(731名患者中有224名应答者),显著高于mRNA疫苗组观察到的15.7%的ORR(267名患者中有42名应答者,Fig. 6a)。二项GLM证实了这种差异,截距(反映DC疫苗的对数几率)估计为-0.817(SE=0.080,p<0.001),mRNA疫苗的系数估计为-0.86(SE=0.19,z=-4.63,p<0.001;95% CI:-1.24至-0.51)。卡方检验也表明存在显著差异(χ²=21.49,df=1,p<0.001)。对于DCR,DC疫苗组的合并DCR为63.1%(612名患者中的386名),而mRNA疫苗组为43.8%(354名患者中的155名,Fig. 6b)。相应的GLM得出截距为0.532(SE=0.083,p<0.001),mRNA疫苗的系数为-0.782(SE=0.14,z=-5.78,p<0.001;95% CI:-1.05至-0.52),卡方检验得出χ²=33.13(df=1,p<0.001)。这些结果表明,在ORR和DCR方面,DC疫苗显示出显著优越的应答特征。
敏感性分析
在整体荟萃分析(k=62)中,免疫应答的合并对数转换效应估计值为0.68(95% CI,0.40至0.96;p<0.001),具有中等异质性(I²=66.84%)。进行了敏感性分析以评估这些发现的稳健性。当排除小样本量(<10名患者)的研究(k=39)时,合并估计值增加至0.84(95% CI,0.46至1.23;p<0.0001),尽管异质性更高(I²=80.01%)。排除超过10年前发表的研究(k=39)得到了类似的效应估计值0.80(95% CI,0.49至1.11;p<0.001),且异质性有所降低(I²=57.00%)。最后,当同时排除小样本量和较早发表的研究(k=24)时,合并效应增加至1.08(95% CI,0.64至1.52;p<0.001;I²=74.35%)。这些敏感性分析表明,整体研究结果是稳健的,排除小型和/或较老的研究得出一致的更高的免疫应答效应估计值。
网络荟萃分析
元回归结果表明,mRNA疫苗能引起显著更高的免疫应答(β=0.64,95% CI,0.11至1.16,p=0.018),表明其免疫原性更优。尽管mRNA疫苗的合并ORR和DCR在数值上更高,但这些差异未达到统计学意义(ORR:β=-0.63,p=0.123;DCR:β=-0.37,p=0.239)。对于安全性结果,mRNA疫苗与轻度不良事件发生率显著升高相关(β=-1.80,95% CI,-2.79至-0.81,p<0.001),而重度不良事件的差异无统计学意义(β=-0.47,p=0.237)。关于生存期,两组间的OS无显著差异(平均差异=-3.44个月,p=0.433);然而,mRNA疫苗组的PFS显著更短(平均差异=-4.50个月,95% CI,-6.90至-2.10,p<0.001)。总体而言,这些发现表明mRNA疫苗显示出更优的免疫原性;然而,这种免疫学优势并未转化为更优的临床疗效结果,与DC疫苗相比,其OS相当,ORR和DCR较低,PFS显著更短。
讨论
在这项研究中,我们比较了DC疫苗和mRNA疫苗用于癌症治疗的效果。mRNA疫苗在更大比例的患者中激活了T细胞,表明其免疫原性更强;事实上,mRNA疫苗引发免疫应答的几率要高出69%。相反,DC疫苗表现出更好的临床应答,其合并的ORR和DCR均高于mRNA疫苗。关于生存结局,两种疫苗类型在OS和PFS方面未观察到显著差异。值得注意的是,mRNA疫苗的轻度及重度不良事件发生率均更高。因此,尽管mRNA疫苗在免疫学上充满前景,但其临床获益仍不确定,需要进一步研究。
mRNA疫苗优越的免疫原性与其内在的作用机制相符。通过负载的肿瘤抗原在细胞内翻译,mRNA疫苗直接激活适应性免疫,从而引发强大的抗原特异性T细胞反应。这使得mRNA疫苗成为单药治疗或与标准化疗或PD-1/PD-L1抑制剂等免疫疗法联合治疗的有希望的候选药物。除了细胞介导的免疫外,一些研究表明mRNA疫苗还能激活体液免疫,在实体肿瘤患者中检测到抗原特异性抗体水平升高。此外,mRNA疫苗还刺激细胞因子分泌,进一步支持了mRNA疫苗强大的免疫原性。
尽管mRNA疫苗的免疫原性优于DC疫苗,但这并未转化为更好的临床结果,如更高的ORR和DCR。然而,研究仍然表明mRNA疫苗具有显著的临床影响,并且免疫应答与临床疗效高度相关。例如,Mackensen等人使用mRNA疫苗联合CAR-T疗法治疗难治性实体瘤,显示出比CAR-T单药治疗更好的DCR(66.67% vs 33.33%)。Mu等人将mRNA转染到DC细胞中治疗前列腺癌,发现所有患者的PSA斜率均下降,并且mRNA疫苗激活的细胞介导免疫应答被发现是抗原特异性的。Rittig等人在肾细胞癌患者中也发现了类似的免疫应答。相比之下,Cafri等人发现,在接受mRNA疫苗的4名转移性胃肠道癌症患者中,有3名患者免疫应答增加,但无临床应答。有趣的是,尽管总T细胞数量增加,但抗原特异性T细胞并未相应增加,这表明临床应答与mRNA疫苗激活的抗原特异性免疫有关。未来的研究应区分T细胞频率的增加是否为抗原特异性,这可能有助于我们更好地理解免疫原性与临床疗效之间的关系。
同样,mRNA疫苗更强的免疫原性并未转化为如OS和PFS等生存结局的改善。尽管有几项针对mRNA和DC疫苗的研究在随访结束时尚未达到中位OS或PFS,但排除这些研究的敏感性分析并未改变结果。尽管如此,鉴于有限的随访时间和可能低估的生存结局,需要未来进行更长期随访的试验,以全面评估这些疫苗相关的生存获益。
疫苗安全性是另一个关键考虑因素。mRNA疫苗的轻度不良事件发生率显著高于DC疫苗。此外,与mRNA疫苗相关的重度不良事件发生率也更高,这强调了仔细监测患者的重要性。持续监测重度不良事件、谨慎选择患者以及优化疫苗递送(即剂量、递送方法等)仍然至关重要。
本研究的一个显著局限性是纳入试验的异质性。鉴于纳入试验的多样性,在几个终点(例如不良事件、ORR和PFS)上观察到的显著异质性严重削弱了我们合并估计值的稳定性和稳健性。尽管敏感性分析表明结果具有一定的一致性,但研究间的显著差异意味着我们的发现应谨慎解读,视为假设生成性而非确定性结论。
此外,免疫应答结局结合了各种生物学上不同的检测方法(T细胞活化、抗体滴度、细胞因子测定),并且由于可用数据有限,无法按检测类型进行亚组分析。这进一步增加了结局的异质性,代表了一个重要的局限性。我们承认,大多数试验的小样本量及其单臂设计是固有的局限性,削弱了证据水平;同样,由于大多数研究未报告风险比或足够的数据来重建它们,我们的OS和PFS分析必然依赖于报告的中位生存时间的描述性汇总,而非基于时间-事件的效应测量。这种方法无法充分考虑删失或生存动态,应谨慎解读。
我们认识到,按肿瘤类型、试验阶段或是否使用检查点抑制剂等进行亚组分析或额外的元回归分析可能很有价值。然而,鉴于我们的主要目标是广泛比较所有实体肿瘤中的mRNA和树突状细胞疫苗,我们没有进行这些分析,因为每种肿瘤类型和疫苗类型的研究数量存在显著差异。例如,某些肿瘤类型主要用mRNA或树突状细胞疫苗进行研究,使得直接的肿瘤特异性亚组比较不可靠。此外,研究中检查点抑制剂的使用有限且异质性大,不允许进行稳健的亚组分析或元回归。
然而,在缺乏更大规模对照试验的情况下,我们的分析为mRNA和DC癌症疫苗提供了目前最全面、最系统的证据综合。令人鼓舞的是,尽管存在这些限制,我们的发现保持一致:所有终点的轮廓似然τ²曲线都是平滑且单峰的(表明研究间方差估计稳定),敏感性分析(例如排除最小或最早的研究)没有有意义地改变合并结果。因此,虽然考虑到数据的异质性和早期阶段性质,应适当谨慎地解释这些结果,但估计值的整体稳定性使我们对结论充满信心。展望未来,来自更大规模、多中心随机对照试验的数据的出现,这些试验报告标准化的时间-事件结局,对于验证和完善我们的发现至关重要,将进一步增强当前证据的准确性和普遍性。
未来研究有几个关键机会。首先,疫苗诱导的免疫力,特别是抗原特异性免疫力与临床反应之间的关系需要进一步研究,因为这可能潜在地改善mRNA疫苗的临床表现。其次,联合疗法值得进一步研究,因为基于疫苗的疗法可能会增强现有治疗的效果。第三,未来的研究应针对每种癌症类型,研究最佳的抗原、疫苗配方、递送方法、剂量和给药方案,以最好地平衡安全性和临床疗效。最后,仍然需要针对两种疫苗进行大规模、随机临床试验。
结论
这项针对实体肿瘤中mRNA与DC疫苗的比较分析揭示,mRNA疫苗免疫原性更强,但也伴随着更高的不良事件发生率,而DC疫苗在肿瘤控制方面表现更优,副作用更少。重要的是,这些不同的效应并未转化为任何一方的生存优势:在两种疫苗模式之间,未观察到总生存期或无进展生存期的显著差异。
在临床意义上,这些探索性发现凸显了mRNA和树突状细胞疫苗策略的潜在优势和权衡。mRNA疫苗强大的免疫原性可在需要优先考虑强力免疫激活的场景中进一步探索,而DC疫苗良好的安全性和肿瘤控制特征表明其对需要较温和治疗方法的患者具有潜在效用。然而,鉴于现有证据的早期阶段和探索性性质,我们的结果不足以直接指导临床实践或患者层面的决策。相反,它们强调了未来精心设计的随机对照试验的迫切需要,以严格评估个性化疫苗策略、最佳患者选择以及潜在的组合方法。此类未来研究将为实体肿瘤下一代癌症疫苗疗法提供更

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