Tetravalent dengue virus vaccine(Instituto Butantan)

摘要：登革热是由登革病毒（DENV）引起的蚊媒传染病，全球每年约3.9亿人感染，是重大公共卫生挑战。由于缺乏特效抗病毒药物，疫苗研发成为防控核心。本文综述了当前登革疫苗的研发进展，包括减毒疫苗、灭活疫苗、亚单位疫苗和病毒载体疫苗等策略，并分析了其免疫原性、安全性和有效性。尽管已有部分疫苗获批，但挑战仍存，如抗体依赖增强（ADE）风险、多血清型均衡保护及安全性问题。未来需结合新技术（如mRNA疫苗）和多学科合作，推动高效安全疫苗的研发。 1. 登革病毒：结构与致病机制1.1 基因组与蛋白功能 基因组：单链正链RNA，约11千碱基，包含一个开放阅读框（ORF），两侧为5'和3'非编码区（UTR）。5'UTR包含SLA、SLB等元件，参与病毒复制；3'UTR调控RNA环化。 结构蛋白： C蛋白（衣壳）：包裹病毒RNA，形成核衣壳。 prM/M蛋白（前膜/膜蛋白）：介导病毒颗粒组装与成熟。 E蛋白（包膜蛋白）：负责宿主细胞结合与膜融合，其结构域III（EDIII）是中和抗体的主要靶点。 非结构蛋白（NS1-NS5）：参与病毒复制与免疫逃逸。NS1可激活免疫病理反应，与重症登革相关。 图1：登革病毒基因组包含结构蛋白（C、prM、E）与非结构蛋白（NS1-NS5）。成熟病毒颗粒直径约50纳米，表面平滑。1.2 血清型与致病特点 登革病毒分为4种血清型（DENV-1至DENV-4），各型间氨基酸相似性约65%。初次感染某型病毒可诱导长期同型免疫，但异型二次感染可能通过ADE机制导致重症。ADE的原理是：非中和抗体结合病毒后，通过Fcγ受体增强病毒进入免疫细胞，加重感染。2. 疫苗研发策略与候选疫苗2.1 减毒活疫苗 原理：弱化病毒毒力，保留免疫原性。 Dengvaxia®（CYD-TDV） 设计：基于黄热病疫苗株YF17D，替换登革4型prM/E基因。 效果：对9-45岁血清阳性人群有效率70-80%，但未感染者接种后重症风险升高，菲律宾曾因安全性问题暂停使用。 局限性：对DENV-2保护率低（仅40%），需三次接种。 QDENGA®（TAK-003） 设计：以DENV-2 PDK-53减毒株为骨架，嵌合DENV-1/3/4的prM/E基因。 优势：单剂接种后对重症保护率83.6%-90.4%，欧盟批准用于4岁以上人群。 数据：三期试验（TIDES）显示，36个月累积有效率62%，但对DENV-3/4数据有限。 TV003/TV005 设计：含3种基因减毒株（DENV-1/3/4的3'UTR缺失）和1种嵌合株（DENV-4 prM/E替换为DENV-2）。 进展：巴西Butantan-DV单剂疫苗三期试验显示，对无感染史人群保护率80%，有感染史人群达89%。 图2：四价减毒疫苗设计策略，包括嵌合病毒（A/B）和基因缺失（C）。2.2 灭活疫苗与亚单位疫苗 灭活疫苗：甲醛灭活全病毒，安全性高但需佐剂增强免疫。 TDEV-PIV：四价灭活疫苗，动物实验诱导广谱中和抗体，但人体试验免疫原性较弱。 S16803：DENV-2灭活疫苗，恒河猴模型中需多次加强接种。 亚单位疫苗：靶向E蛋白关键结构域，规避ADE风险。 EDIII-P64K：融合登革EDIII与脑膜炎球菌P64K蛋白，小鼠模型显示高效中和抗体。 V180（DEN-80E）：截短E蛋白（80%长度），三期试验有效率79.6%，无严重不良反应。2.3 病毒载体与核酸疫苗 腺病毒载体：如CAdVax-Den12/34，恒河猴中诱导四价中和抗体。 mRNA疫苗： 设计：脂质纳米颗粒包裹编码prM/E的修饰mRNA。 优势：快速适配新血清型，小鼠模型显示Th1型免疫优势，降低ADE风险。 挑战：长期安全性未知，需优化抗原设计（如突变E蛋白融合环）。 图3：疫苗类型包括减毒活疫苗、灭活疫苗、亚单位疫苗、病毒载体和mRNA疫苗。3. 核心挑战与突破方向3.1 当前挑战 ADE风险：疫苗需诱导高亲和力中和抗体，避免非中和抗体增强感染。 血清型均衡免疫：四价疫苗常出现免疫偏倚（如对DENV-2反应强，其他型弱）。 人群适用性：儿童与未感染者的安全性问题突出。3.2 未来策略 通用疫苗设计： 保守表位靶向：如E蛋白茎区、NS3/NS5保守区。 共识序列疫苗：基于多血清型共有序列，覆盖遗传多样性。 新型递送系统： 病毒样颗粒（VLP）：自组装prM/E蛋白，无遗传物质，安全且易量产。 纳米颗粒佐剂：增强抗原提呈，平衡Th1/Th2免疫。 联合疫苗开发：登革-寨卡-基孔肯雅热多价疫苗，共享蚊媒传播途径，降低接种成本。 计算免疫学辅助：通过AI预测抗原表位、HLA结合偏好，加速理性设计。4. 结语 登革疫苗研发已从单一减毒策略迈向多元化平台，但安全性与广谱保护仍是核心瓶颈。未来需融合结构生物学、免疫工程与真实世界数据，优化抗原设计，规避ADE风险。同时，加强全球合作与流行病监测，确保疫苗在流行区的可及性与公平分配。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观不本站。

引  言 登革疫苗的研发已经有百年的历史，即使已经有两款上市疫苗，其使用范围和作用效果仍然存在局限性。考虑到登革病毒目前的流行状况，我们仍期待受众广泛、高效持久、均衡免疫的登革疫苗的研发和问世。 01 蚊虫肆虐热带狂， 登革发病急上升 登革热是登革病毒感染所致的急性病毒性传染病，主要通过伊蚊叮咬传播。近三十年来，登革热暴发和流行日益频繁，全球超过100多个热带和亚热带国家均有病例报道。据世界卫生组织（WHO）估计，全球每年约四亿人感染，其中50万人发展为重症，死亡近两万人。2019年登革热被WHO列为“全球十大健康威胁”。       2023年以来，东南亚和南美的登革疫情持续高发。根据巴西卫生部数据，截至2024年3月，已有超过150万例疑似病例和500多例死亡病例，是2023年同期的四倍，预计2024全年将有超过400万例病例，创历史新高。 我国同样面临登革热的严重威胁，历史上曾暴发过波及百万人口的重大疫情。近年来，主要以境外输入引发本地传播为主，广东、云南等地是主要流行区。如2014年的广东疫情，发病人数超过五万。2023年全年报告近2万例。目前，登革热被国家卫健委列为法定报告的乙类传染病。       因此，我们需保持高度警惕，做好科学有序的疫情防范工作 【自2023年4月以来报告登革热病例   的国家/地区（截至24年5月）】 （红色越深，代表感染人数越多） https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/countriesterritories-reporting-dengue-cases-april-2023-and-may-2024 02 登革热因登革毒 ， 单是血清有四种 登革病毒是登革热的病原体，属于黄病毒科正黄病毒属，基因组为单股正链RNA，大小约为11 kb，含一个开放读码框，依次编码3个结构蛋白（C、prM和E）和7个非结构蛋白（NS1、NS2A、NS2b、NS3、NS4a、NS4b和NS5）。 自然界存在四种血清型的登革病毒（1，2，3和4型），感染任何一种血清型均可导致疾病发生。不同型别登革病毒之间缺乏交叉保护，多次感染或同时感染不同血清型登革病毒的病例亦有报道。 登革病毒感染所致的临床表现复杂多样，多数为无症状感染。患者基于临床表现可分为登革热和重症登革，前者一般表现为高热、头痛、关节痛、皮疹等感冒样症状，为自限性疾病；后者可发展为出血、肝损害、休克等，病情危重，甚至威胁患者生命，如救治不及时病死率可达30%。 遗憾的是，目前临床上尚无特异药物治疗登革，主要采取对症治疗和支持疗法，抗病毒药物的研发尤为重要。最近，比利时杨森制药公司研发的抗病毒药物JNJ-1802已进入了临床II期，是目前进展最快的抗病毒小分子药物。登革病毒的单克隆抗体VIS513近期也完成了临床I期试验。 【登革病毒感染所致临床症状】 https://www.cdc.gov/dengue/Symptoms/index.html 03 减毒活疫苗已上市， 更好的疫苗在路上 疫苗接种是消灭或控制传染病的最有效手段。登革疫苗的研发已有将近百年的历史，包括灭活疫苗、减毒疫苗、重组蛋白疫苗、减毒活疫苗等先后应用于登革疫苗的研发。目前，已有两种登革四价减毒活疫苗在海外获批上市，还有一种已完成临床III期试验，而亚单位疫苗、DNA疫苗以及mRNA疫苗等仍处于临床前或临床研究不同阶段（表）。 左右滑动查看更多 【目前登革疫苗的研发现状】 登革四价减毒活疫苗Dengvaxia（CYD-TDV）由法国赛诺菲巴斯德公司研制，是全球第一个上市的登革疫苗。目前，墨西哥、菲律宾和美国等国先后批准了该疫苗，用于年龄9-45岁（具体年龄限制取决于各国的监管批准）、有登革病毒既往感染史的人群。Dengvaxia采用三针免疫，每针间隔6个月。Dengvaxia在东南亚和拉丁美洲国家的整体保护效力分别达56.7%和60.8%。然而，Dengvaxia在特定人群中可能增加罹患登革热住院风险。 Qdenga（TAK-003）疫苗是第二个获批上市的登革四价减毒活疫苗，由日本武田制药公司生产，于2020年12月获得欧盟委员会批准，并在印度尼西亚、巴西、阿根廷、英国和德国等国家获得许可。Qdenga采用两剂免疫，间隔3个月。Qdenga具有良好的保护效力和耐受性，在第54个月随访时的整体保护效力达61.2%，且尚无疫苗接受者疾病加重的报道。然而，在登革血清阴性人群中，Qdenga对DENV3的保护效力并不明显，还可能导致更高的住院率。 另一种四价减毒活疫苗TV003（DENV2/4Δ30）疫苗也完成了III期临床试验，该疫苗由美国国家过敏和传染病研究所、巴西布坦坦公司和美国默克公司共同开发。TV003采用单剂免疫，对接种前有无登革热暴露史的2-59岁受试者均耐受性良好，在第24个月随访时的整体免疫效力大于80%，对有登革热暴露史的受试者也能达74%。单剂免疫可降低接种成本，满足去流行区的旅行者或需快速保护的人群。然而，TV003对于2-6岁受试者的长期保护效果，以及接种后是否会出现突破感染等仍需进一步评估。 【登革四价减毒活疫苗的构建示意图】 （A）Dengvaxia（B）TAK-003（C）TV003 DOI: 10.1016/j.biopha.2021.112304 我国尚未批准任何登革疫苗，也没有任何品种进入临床研究阶段，多数品种研发均处于临床前研究阶段。例如，我国学者采用与Dengvaxia类似的策略，以乙脑减毒活疫苗SA14-14-2为骨架，成功构建了乙脑/登革嵌合减毒疫苗，单剂免疫小鼠及恒河猴即可诱导高效的免疫应答，对病毒攻击具有完全的保护作用，是国内唯一完成恒河猴保护实验的候选疫苗。首都医科大学安静团队开发了登革四价DNA疫苗，可在小鼠体内诱导出长效且均衡的保护作用。 04 国产疫苗亟待突破， 集智公关是关键 两种登革四价减毒活疫苗Dengvaxia与Qdenga的上市给人类应对登革带来了希望，但其临床应用和作用仍十分有限。Dengvaxia仅适用于9-45岁曾感染过登革病毒的人群。而Qdenga则只被WHO建议纳入疾病高负担地区6-16岁人群的常规免疫规划。 考虑到登革的流行现状，理想的登革疫苗应安全、有效且可负担。未来，一方面要加强基础和转化研究，揭示登革病毒感染、传播和免疫激活的作用机制，阐明重症登革发病和转归的分子机制；同时，加强mRNA疫苗等创新技术的应用，推动动物模型、临床队列等平台资源建设，完善登革疫苗审评、监管和上市后评估体系；此外，作为被忽视的热带传染病，各国政府、国际组织和工业界的长期稳定的投入尤为关键。 理想的登革疫苗示意图 让我们携手并进，向着全球消除登革热的目标不断前行！ 供稿人简介 邓永强研究员       邓永强，军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所研究员，博士生导师。主要从事新突发病毒感染和致病机制研究，先后承担国家和军队课题10余项。以第一/通讯作者（含并列）在Cell、Nature和Science等国际知名杂志发表SCI论文40余篇。先后授权发明专利共6项，参编专著3部。先后获军队科技进步奖一等奖和二等奖、北京市自然科学一等奖和广州市科学技术进步一等奖各1项。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。