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新华网:在芯片上“预演”生命:中国mRNA肿瘤治疗的创新探索

2026年8月19日,全球跨国医疗与生物制药公司莫德纳与默沙东宣布,双方开发的个性化mRNA新抗原肿瘤疫苗已在针对高危黑色素瘤术后的III期试验中获得突破。这标志着癌症治疗从“找最大公约数”的群体化靶向免疫思路,正式跨入“一人一药”的AI辅助定制时代。

另一条线路,另一种希望

学术界与产业界普遍认为,这不仅是人工智能算法辅助人类征服健康恶疾的一次历史性突破,也标志着个性化癌症疫苗的研发之路是走得通的。以至于马斯克称其本质上把治病变成了“软件问题”。莫德纳股价当日暴涨176%,国内疫苗板块也随之全面爆发。

在这波浪潮里,一条差异化的技术路线尤为值得关注。就在莫德纳公布结果前5天,江苏省发改委公示显示,由东南大学器官芯片研究院、南京鼓楼医院、苏州贝伦生物、江苏运动健康研究院组成的联合团队,凭借“AI+器官芯片”驱动的个性化mRNA肿瘤疫苗平台,斩获江苏未来产业创新创业大赛初创组二等奖。

他们的打法比较特别,当大家都在用AI筛选新抗原时,他们给AI找了一个“搭档”:器官芯片。

长期开展类器官与器官芯片研究的数字医学全国重点实验室主任、东南大学首席教授、江苏运动健康研究院院长顾忠泽告诉记者,这无疑是一次重要的范式转换。其疗法的核心逻辑是由人工智能重写了新抗原发现流程:先对患者肿瘤组织做全外显子与RNA测序,比对正常细胞筛出肿瘤独有突变,再以机器学习模型整合HLA分型、肽-MHC结合、抗原加工与T细胞识别等多维特征,从成千上万候选突变中压缩出最多34个最具免疫杀伤潜力的新抗原,合成单条mRNA并封装于脂质纳米颗粒,回输后训练机体T细胞精准追杀残留病灶。

虽然这只是癌症免疫治疗专业领域研究应用的“一小步”,却有望改变人类重大疾病免疫治疗模式,开启AI辅助个性化癌症治疗的新时代。

东南大学器官芯片研究院副院长、江苏运动健康研究院副院长张娟评价:“莫德纳III期的成功证明了个性化mRNA肿瘤疫苗的巨大潜力,是整个精准医疗领域的一个新里程碑。”但她同时点出另一面,“BioNTech同一时间报道的结直肠癌II期实验遭遇挫折。这一正一反的临床进展,恰恰给领域指明了技术迭代的方向。”

这块硬骨头,为什么非啃不可

莫德纳选黑色素瘤打头阵,不是偶然。黑色素瘤是肿瘤突变负荷最高的癌种之一,天然具有强免疫原性,疫苗最容易起效。

中国团队选择的是非小细胞肺癌。

“肺癌平均突变负荷确实低于黑色素瘤,这给疫苗设计带来不小挑战。”南京鼓楼医院胸外科主任王涛说团队的对策是严选入组患者术后对肿瘤组织做全基因组测序,只筛选突变特征符合要求的人。“如果测序发现患者没有足够好的‘靶点’,我们不会轻易去做。”

为什么偏要选这块硬骨头?肺癌是中国第一大癌种,每年新发病例远超百万。在黑色素瘤上验证成功,最终也要回到肺癌这类大病种上才能惠及更多人。

王涛判断,肺癌的免疫治疗基础已经非常扎实,PD-1/PD-L1抑制剂在非小细胞肺癌辅助治疗中已证实有效。“这说明肺癌的免疫系统是‘可以被调动’的。肿瘤疫苗负责告诉免疫战士敌人长什么样,弥补了PD-1治疗‘能打却不能发现’的不足。”

他打了个比方:“黑色素瘤是‘免疫反应强的热肿瘤’,肺癌是‘不那么热但也能被点燃的温肿瘤’。疫苗设计的逻辑不变,只是筛选更严、设计更巧。”

事实上,在个性化肿瘤疫苗这个领域,国内早已做了大量探索。截至2026年中,已有超过20家企业布局肿瘤mRNA疫苗浙大邵逸夫医院8月启动了覆盖6种消化系统肿瘤的I期注册临床;北京昌平中关村生命科学园落地转化近50个优质细胞与基因治疗项目;我国首条AI+个性化靶点肿瘤疫苗生产线在北京亦庄开建。

这是任何肺癌疫苗必须面对的基本盘同时也是最大的机会。

AI挑靶子,谁来做质检

个性化mRNA肿瘤疫苗的研发链条很长手术切除肿瘤-基因测序-AI筛选新抗原-mRNA设计合成-制剂生产-回输患者。其中最关键的一步,是从海量基因突变中精准找出真正有效的“新抗原”。

这一步,AI是绝对主力

顾忠泽接受采访时解释,AI凭借强大的深度学习能力,能快速整合患者的测序与分型数据,从海量候选抗原中精准锁定最佳靶点。在此基础上,AI还能对mRNA序列进行密码子优化和结构设计,为每一位患者“编写”出专属的mRNA“代码”。

张娟表示:“AI将原本耗时数月的筛选与预测缩短至几天,这是个性化疫苗能工程化落地的底层基石。”

但AI有它的天花板。它擅长从数据里找规律,可肿瘤免疫太复杂了。贝伦生物CEO张育坚点出了问题的本质:“AI能告诉你‘相关性’,但它需要生物学事实来检验‘因果性’。”

问题来了:个性化药物是一人一药,每一款药在进入人体之前,能不能先在一个人体替身上试一试?

这个“替身”,就是器官芯片。

把患者“搬”上芯片

器官芯片不是什么科幻概念。它用患者自身的细胞,在体外构建出一个微型的、患者专属的免疫系统

顾忠泽说,传统上,疫苗的有效性只能通过漫长的动物实验和最终的人体试验来验证,不仅耗时耗力,且动物数据常常无法准确预测人体反应。而免疫器官芯片则完全颠覆了这一模式。我们可以在芯片上直接测试为其定制的mRNA疫苗,实时观察从抗原呈递到抗体产生的完整免疫反应。这个“体外临床试验”能提前评估疫苗对该患者是否有效,大幅提升研发的精准度。

落实到临床中,王涛把器官芯片的作用分成了三层。

第一层,验证靶点是否可被免疫细胞识别。我们把患者的肿瘤组织在芯片上培养成迷你肿瘤,加入疫苗激活的T细胞,直接观察这些T细胞能不能钻进迷你肿瘤杀死癌细胞。如果体外都杀不死,回输到体内效果也不会好。这是一个功能性验证。

第二层,筛选联合用药方案。晚期患者大多是化疗药、靶向药联合mRNA疫苗,芯片可以同时测试不同方案,看哪种组合对迷你肿瘤杀伤效果最好。相当于在体外先帮患者试一遍

第三层,动态监测耐药和复发。如果迷你肿瘤被杀伤后,残留的癌细胞发生了基因改变、逃过攻击,我们就可以提前分析这些逃逸细胞的特征,预判患者未来的复发模式。

“谁适合打,由基因测序和临床评估决定。”王涛总结,“芯片回答的是更精准的问题,设计出来的疫苗,在你这儿到底能不能干活?能干到什么程度?”

更关键的是,顾忠泽指出,AI与器官芯片的结合形成了一个高效的干湿实验闭环。器官芯片产生的药效数据会反馈给AI模型,用于优化下一轮的新抗原预测和序列设计,实现持续迭代。这彻底改变了传统“试错”模式,将个性化疫苗的研发变成了一个可预测、可迭代、可定制的精准过程。

2026年3月,这支联合团队正式启动了国际首个融合器官芯片与AI的个性化mRNA肿瘤疫苗临床研究,针对非小细胞肺癌。张育坚透露,经过器官芯片校正的疫苗分子已经显示出更好的精准性。

中国在这个赛道换道超车的底牌

张娟对此表示,“肿瘤免疫具有很强的人种遗传特征。目前主流算法多依赖欧美数据,对中国患者容易产生偏差。我们正全力构建以中国人群为核心的数据库与自主算法,结合器官芯片的高通量体外验证,打造专属于中国患者的精准筛选闭环,这是实现弯道超车的根本所在。”

券商分析认为,mRNA癌症疫苗的“一人一批”生产模式,天然适合中国制造的成本优势和柔性产能。

苏州贝伦生物科技有限公司CEO 张育坚博士从产业角度分析,“中国在个性化药物领域有显著竞争力,应该有文化自信,依托供应链、产业人才、人力成本优势,让个性化肿瘤疫苗充分落地。”但同时他也坦承,就目前生产水平看,个性化疫苗肯定比普通药物成本高,但AI发展趋势和商业模式、医保系统的介入有望改变这一切。“应该留给行业足够的利润空间,才能吸引顶尖人才。”

来自中国器官芯片产业的艾玮得(Avatarget)‌是东南大学核心技术孵化的一线领军企业。他们正以 AI 驱动的器官芯片技术重塑新药研发范式——通过在体外构建具备生理相关性的“人体替身”,将传统“动物实验—人体试验”的长周期、高失败路径,压缩为“AI 预测—芯片验证—数据回灌”的高效干湿闭环,使候选药物在进入临床前即可完成药效与安全性早期评估,让“一人一药”的精准疫苗从概念走向工程化落地。总裁袁健中介绍公司的英文名灵感来自科幻电影《阿凡达(‌Avatar)》。影片中就有人类用DNA混血培养“阿凡达”的未来想象。如今,科学家正用器官芯片技术打造类似的体外“替身”用于试药。

研究智能经济的上海财经大学特聘教授胡延平感慨,这是AI背景下的一场长跑。中国的优势不在某一家企业的爆发,而在于政策的提前布局、产业链的纵深厚度,以及中国患者群体带来的数据规模这些要素叠加在一起,构成了换道超车的底层支撑。

这场探索即将迎来一次重要的国际对话。2026921日至24日,由东南大学、南京江北新区管理委员会等单位联合主办的“2026国际微生理系统联盟亚太峰会暨第九届类器官与器官芯片学术会议将在南京举办。会议主题为“MPS World, AI Future”,旨在探讨器官芯片、类器官、生物医学大数据等微生理系统领域的最新研究方向,搭建产学研交流合作平台。届时,全球微生理系统领域的顶尖学者与产业代表将汇聚南京,其中“AI驱动类器官高通量药物筛选与精准诊疗”“从实验室到监管:AI+器官芯片如何赋能药物研发与监管新标准等议题,与mRNA肿瘤疫苗的研发路径高度契合。

莫德纳III期成功,到中国团队的“AI+器官芯片创新探索,个性化mRNA肿瘤疫苗能不能做走向能不能做得更好AI赋予了设计智慧,器官芯片赋予了验证人体替身。两者的结合,让一人一药的个性化mRNA疫苗从理想走向现实的临床实践。

手术是攻城,疫苗是巷战清剿,而芯片上的那个替身,在替真正的患者先打一场模拟战。9月的南京,关于芯片上的人体个性化的未来的探讨,或许将为这个具有无限想象空间的领域提供新的坐标。

原文转载自新华网

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