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早在2002年，首次發現癌症基因標誌物——黑色素瘤和結直腸惡性腫瘤的BRAF癌基因——改變了許多研究人員對癌症治療的看法。科學家們不再基於疾病的起源部位來研究癌症，而是開始根據它們的基因特徵來識別癌症。研究人員現在認識到超過200種癌症——所有這些癌症在基因上都是獨一無二的。
而且，確定基因特徵，例如肺癌中的EGFR突變或乳腺癌中的HER2突變，可以指導治療決策。將治療範圍縮小到特定的腫瘤細胞型別可以使腫瘤溶解療法更有效，危害也更小。但是，一種新型的癌症療法正在透過將靶向治療與個性化免疫療法相結合而更進一步。
美國食品和藥物管理局批准的第一種此類療法Provenge於4月在美國上市，為患者的前列腺腫瘤提供了個性化的打擊。Provenge和其他正在研發的基於免疫學的療法，不像HPV（人乳頭瘤病毒）疫苗透過使用減毒或滅活的病毒來預防宮頸癌那樣預防疾病。相反，這些疫苗使用患者自身滅活的腫瘤細胞來啟用免疫系統。
德克薩斯大學M.D.安德森癌症中心淋巴瘤/骨髓瘤系主任兼教授Larry Kwak說，免疫學治療癌症是一種“真正的個性化療法”。“從基因的角度來看，每個癌細胞都是異質的，”Kwak說。“2009年，美國大約有14萬名患者被診斷出患有淋巴瘤、白血病或骨髓瘤。我們需要為每個人提供單獨的疫苗，”他說。
“即使你有兩個患有相同型別淋巴瘤的患者，他們的免疫學特徵也不同。你必須單獨治療每個患者的腫瘤細胞，”他補充道。
武裝免疫系統
Kwak和他的團隊開發了一種使用這種個體免疫學方法治療濾泡性淋巴瘤（非侵襲性非霍奇金淋巴瘤中最常見的一種）的疫苗。該藥物採用雙管齊下的方法，結合細胞毒性劑，同時產生強烈的特發性（患者特異性）免疫反應。
為了生產這種個性化疫苗，從患者的惡性B細胞淋巴細胞中提取受體蛋白，並大量純化。將這種特發性蛋白新增到佐劑生長因子——鑰孔蟲血藍蛋白（KLH）（一種從加利福尼亞海岸發現的巨型海軟體動物中提取的蛋白質）中，已知它可以引發強烈的免疫反應。混合物中還添加了一種遞送劑，即粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF），它促進白細胞的產生；然後將疫苗混合物注射回患者體內。由於疫苗會使身體產生針對獨特腫瘤的免疫反應，因此該療法比單獨的基因靶向療法或更一般的化學療法有效得多。
該藥物首個III期臨床試驗的結果表明，與靶向治療聯合使用時，接受疫苗的患者的中位復發時間為44.2個月，而接受安慰劑的患者的平均復發時間為30.6個月。至少有一名患者已緩解十多年。該疫苗名為BiovaxID，正在進行由Biovest International, Inc.*贊助的進一步III期臨床試驗。
其他個性化癌症疫苗也在研究中，包括馬薩諸塞州總醫院（MGH）正在開發的黑色素瘤疫苗以及膀胱癌疫苗。
選擇合適的患者
儘管這些針對濾泡性淋巴瘤的個性化免疫攻擊取得了成功，但並非所有淋巴瘤患者都適合接受這種治療。該方法在存在增殖性疾病或尚未對化療產生反應的惡性腫瘤時會失效。
“最小疾病狀態是關鍵，”Kwak說。“我們無法成功地用疫苗對抗已確立的腫瘤。”大型腫瘤或分散在全身的多個腫瘤會帶來超負荷的問題。在給定的一段時間內，人體只能產生有限數量的產生抗體的白細胞。腫瘤細胞越多——並且它們分裂和增殖的速度越快——所需的抗體就越多。而且免疫系統並不總是能跟上。
由於個體化定製疫苗的方法與大規模生產的疫苗（為對抗天花等傳染病而開發的疫苗）大相徑庭，因此仍在繼續尋找可行的生產模式。儘管一些公司可以生產定製疫苗，但迄今為止，將產量提高到有效水平一直是一個挑戰。
至於治療其他癌症，由於它們的生化特徵，包括大多數胰腺癌和結腸癌在內的一些癌症仍然難以用個性化疫苗治療。靶向基因療法中使用的藥物透過抑制一種或多種細胞過程來發揮作用。但是，胰腺癌和結腸癌幾乎總是與KRAS基因突變相關。KRAS癌基因啟用PI3K酶通路（參與細胞生長、增殖和存活）和MEK/MAPK通路（一種控制生長因子與細胞表面結合的方式的過程）。在KRAS突變中，癌基因有效地始終處於開啟狀態，使其無法改變它啟用的細胞過程。
“一般來說，像胰腺癌這樣幾乎總是發生KRAS基因突變的癌症很難治療。如果有一種有希望的分子靶向KRAS異常的方法，這種情況當然會一夜之間改變，”MGH-East癌症中心主任Daniel Haber說。
Haber說，對於對這些疫苗反應良好的患者，即使無法治癒，癌症也可能變得可控。
要被認為是免疫治療的候選人，癌症患者必須首先成功完成一個療程的靶向化療。這意味著只有對傳統治療有反應的患者才有資格。在化療後六個月的休息期後，給予臨床緩解（腫瘤消失或體積明顯縮小）的患者一個療程的免疫治療。在最成功的III期淋巴瘤臨床試驗中，一個療程的治療包括在24周內進行的7次免疫注射。
儘管尚未制定標準化的治療方案（並且可能因所涉及的癌症型別而異），但與單獨使用基因靶向化療相比，管理對疫苗有反應的患者有望帶來更大的希望。這是通往治癒之路的下一個橋樑。從理論上講，如果需要，對一個療程的自體疫苗接種有反應的患者可能會對加強疫苗接種產生很好的反應，或者作為計劃中的維持治療以防止復發。
在癌症之前進行調整
個性化癌症免疫療法面臨的另一個巨大挑戰是該疾病的適應性。“癌症會隨著治療而進化，”Haber說。“即使是有希望的靶向療法也受到耐藥性發展的限制。”
即使是針對癌症的新穎攻擊，最終也可能變成一場軍備競賽。控制癌症取決於臨床醫生監測患者變化的能力。如果一種治療方法產生耐藥性，那麼迅速發現並改變策略可以對患者的預後產生重大影響。
然而，試圖基於未來十年治療方法的樣子來開發新療法幾乎是不可能的任務，倫敦大學癌症研究所癌症基因組專案聯合負責人兼癌症遺傳學教授Michael Stratton指出，自2002年發現BRAF癌基因以來，他一直在致力於開發精確靶向的癌症療法。
“現在是人類基因組的10週年紀念，我實驗室裡的博士生說‘我不明白像你這樣的老人怎麼可能在基因組被解碼之前研究過這些東西。你為什麼還要費心？’，”他說。但是Stratton確信，幾年後，一旦癌症基因組的完整模式被揭示，他的下一批學生將對目前的研究狀況提出同樣的問題。“這是一個變革的時代，”他說。“通往答案的一些途徑是清晰的。大多數都不是。”
*更正（2010年6月30日）：這句話在釋出後進行了編輯。它最初錯誤地宣告美國國家癌症研究所贊助了BiovaxID的開發，並且Genitope Corp.和Favrille, Inc.參與了III期臨床試驗。