近幾年來，癌症免疫治療領域出現的兩個里程碑式的進展：嵌合抗原受體T淋巴細胞（CAR-T）和免疫核查點信號阻斷抗體PD-1/PD-L1的創新和臨床應用，使癌症免疫治療真正走上了台面，成為繼手術、化療、放療和靶向治療後又一種癌症治療方法，並有希望成為癌症治療的最重要手段。
治療性癌症疫苗領域經過百年的積澱，也緊跟獲得了重要進展。個體化新生抗原（neoantigen）癌症疫苗的開發和應用，成為癌症免疫治療的又一條新途徑。
癌症疫苗可以設計為針對腫瘤相關抗原（TAA）、腫瘤種系抗原、病毒相關抗原或腫瘤特異性抗原（TSA），這些抗原也被稱為新生抗原。
新抗原是僅在癌細胞上發現的蛋白質片段。由於它們的獨特性質，靶向它們可以讓患者的免疫系統發現並攻擊癌細胞，而不是攻擊健康細胞。癌細胞難以追蹤，因為它們具有不斷適應不同環境的神奇能力。而新抗原提供了一種新的、複雜的方法來追蹤這些癌細胞。
新抗原有兩種亞型：
共享新抗原，這不是個體或腫瘤類型所特有的，兩個不同的人也可能擁有相同的新抗原。
個性化新抗原，對個體腫瘤具有高度特異性。
由於某些癌症的高突變率，導致產生更多的新抗原。但這實際上是可取的，因為更多的新抗原意味著更多的免疫系統追蹤目標。
這種情況發生在黑色素瘤（皮膚癌）和肺癌等癌症上，這就是探索使用新抗原疫苗的新臨床試驗針對這些癌症的原因。事實上，自2015年以來，使用新抗原疫苗的3項關鍵臨床試驗都以黑色素瘤為靶點
新抗原疫苗是如何製備的？
1，首先需要確定腫瘤細胞的基因組序列。鑑定它們產生的所有突變分子並從細胞表面提取出來，這些分子就是特異性抗原，因為它們是新的癌症相關突變的產物，所以被稱為新抗原。從理論上講，注射具有數百萬複製新抗原的患者應該能觸發免疫系統產生攻擊新抗原的T細胞。
2，篩選新抗原。由於疫苗不能裝入無限數量的新抗原，比如研究中的一名黑素瘤患者有50種新抗原，另一個人有超過8,000種，因此必須進行篩選，這就像大海撈針一樣困難，最終，研究人員確定了20種新抗原。
3，生成的新抗原疫苗再被注射回患者體內，激發T細胞的免疫反應。
新抗原疫苗如何發揮作用？
大多數研究人員使用計算機模擬方法，該方法使用算法預測哪些新抗原將根據患者的腫瘤特徵，使免疫系統最有效地發揮作用。
相反，有些人選擇離體方法，提取腫瘤細胞並進行實驗，以確定哪些新抗原產生哪種效應。
新抗原疫苗是根據病人的具體腫瘤情況進行個性化接種的，雖然不同的公司在開發這些疫苗時會存在一些差異，但製造新抗原疫苗也存在一般步驟：
1、對腫瘤進行活檢。從病人身上提取腫瘤樣本，進行進一步的實驗室測試。這使得研究人員有能力對腫瘤的輪廓做出更詳細的推斷；
2、進行測序和計算分析。研究人員對腫瘤細胞和正常細胞的外顯子組（基因組中最終產生蛋白質的部分）進行測序。這使得研究人員能夠在腫瘤細胞中尋找獨特的突變，比如插入或刪除額外的DNA鹼基對；
3、預測並選擇特定的新抗原作為靶點。這一步涉及識別患者特定的腫瘤突變，即新抗原。這些新抗原更有可能引起患者免疫系統的反應，並吸引T細胞攻擊癌細胞。一些公司正在開發它們的數據，以及預測算法，以達到更高的精確度；
4、開發個性化疫苗。基於預測的新抗原能夠刺激免疫系統對癌細胞發起攻擊，利用傳遞載體（如肽、RNA等）設計個性化疫苗；
5、注射新抗原疫苗。開發出疫苗之後，將其注射給病人。
幾十年來，科學家一直在積極推動癌症疫苗的研究，目前針對新生抗原癌症疫苗的臨床試驗已超過30項，多分布在歐洲和美國。
雖然已經有許多公司利用新型技術平台開發相關療法，但這種靶向腫瘤新生抗原的個性化疫苗在成為主流應之前仍存在巨大挑戰。主要體現在以下幾方面：
抗原選擇困難:
隨著基因組測序技術以及MHC表位資料庫和預測算法的最新進展，現在鑑定和篩選個體患者的腫瘤新生抗原已成為可能。然而，這些預測算法的可靠性仍然需要提高，測出來的幾萬個突變，到最後能用的預測的新生抗原只有兩位數，再到臨床上真正產生免疫反應的抗原可能只有幾個或者沒有。
另外，大多數現有程序無法考慮影響免疫原性的每個因素，例如蛋白酶體的肽加工、MHC結合穩定性、遺傳插入缺失或融合等等。並且，可用於預測MHC II類限制性抗原肽的數據少之又少。
疫苗的製備與遞送：
目前，許多方法已經被開發用於製備、配製和遞送不同的癌症疫苗，例如，基於全腫瘤細胞裂解物、核苷酸（mRNA/DNA）、蛋白質或肽的疫苗，樹突狀細胞（DC） 疫苗，病毒載體，生物材料輔助疫苗等。靶向新生抗原的癌症疫苗通常使用mRNA/DNA或合成長肽（SLP）。
然而從生產技術上而言，這類疫苗都需要在GMP條件下生產。尤其對於mRNA/DNA等小核酸療法，最大的難點就是遞送技術，雖然有一些科研單位做基因或者核酸的遞送研究，但是開發一種有效遞送這些亞單位疫苗以刺激強效抗腫瘤T細胞應答的一般方法並且正常產業化做這方面遞送的企業，真的非常稀缺。另外，這種高度個性化的免疫療法面臨的最大挑戰是製造周期長。從腫瘤分析到應用的總周轉時間為3至6個月（具體取決於目標腫瘤類型和使用的治療方式），人力成本相當巨大。
由此看來，這種靶向腫瘤新生抗原的個性化疫苗從抗原篩選到疫苗製備，再到疫苗遞送至人體，每個環節都存在著巨大的挑戰。並且其生產和治療成本相對來說都非常高昂。