TNM-001

摘要：呼吸道合胞病毒（RSV）是一种众所周知的婴儿病原体，主要通过飞沫传播。它是儿童上呼吸道感染的主要原因，通常病程较轻。RSV也对老年人构成威胁，尤其是那些有基础医疗条件的人。长期以来，预防措施仅限于对高风险婴儿使用帕利珠单抗进行被动免疫预防。迫切需要寻找其他针对RSV感染的治疗或预防方法。此外，在2019冠状病毒病（COVID-19）大流行之后，观察到RSV流行病学的一些显著变化。研究人员注意到RSV季节性和年龄分布的转变，以及较大婴儿和成人病例数的增加。所有这些都使得寻找其他医疗选择的需求变得更加迫切。幸运的是，两种基于蛋白质的RSV疫苗已成功通过所有临床试验阶段，并已获准用于成人和老年人。其中一种也获准用于出生至6个月大的婴儿（母亲在怀孕期间免疫后）以及怀孕24至36周的孕妇。此外，一种名为尼尔司维单抗（一种具有长半衰期的高效价单克隆抗体）的新被动免疫选择现在可用于儿科群体。在这篇综述中，我们将根据RSV抗原的结构发现，讨论以往的和当前的RSV预防方法。 1.引言 呼吸道合胞病毒（RSV）是一种常见的呼吸道病毒，主要负责上呼吸道（URT）和下呼吸道（LRT）感染，尤其是在婴儿和老年人中。通常，RSV感染，尤其是上呼吸道感染，症状轻微，类似于感冒或流感。然而，这种病毒可能导致严重和急性的呼吸道疾病。特别容易受到RSV感染严重病程的人群包括早产儿和具有医学复杂状况或免疫系统减弱的婴儿，以及有基础疾病的老年人。多年来，RSV的治疗选择非常有限，特别是对于儿科人群。一种名为利巴韦林（核苷类似物）的抗病毒药物，仅对患有细支气管炎的婴儿有许可，并不推荐作为常规RSV治疗。为了防止儿童严重RSV感染，使用帕利珠单抗进行被动免疫预防已经可用，但仅限于高风险婴儿。2019冠状病毒病（COVID-19）大流行显著影响了RSV感染，包括年龄分布的变化、RSV季节性模式的改变以及在较大婴儿和成人中病例数的增加。所有这些现象加速了首批RSV疫苗对成人、婴儿和孕妇的注册以及其他针对婴儿和幼儿的治疗选择。RSV预防的三个主要目标群体是：儿科、孕妇和老年人。以下综述将重点关注COVID-19后时代RSV感染的预防，主要在儿童和老年人中。 2.RSV结构概述 RSV是一种具有丝状形态的负义单链核糖核酸（RNA）病毒。病毒的遗传物质被一个包膜所包围，这是一个来自宿主细胞膜的脂质双层。RSV在系统发育上属于Pneumoviridae科的Orthopneumovirus属。RSV基因组由15.2 kbp的十个RNA片段组成，这些片段被翻译成11种不同的蛋白质。其中三种，名为附着（G）、融合（F）和小疏水（SH）蛋白，嵌入在脂质双层/膜中。在这层膜下面，有一层非糖基化的基质（M）蛋白，提供结构支持。M蛋白与M2-1蛋白相互作用，后者创建了一个中间层，并介导核糖核蛋白体和基质蛋白之间的关联。 M2-1在病毒顺序转录中至关重要，作为一种转录反终止因子。M2-2蛋白来自M2基因的另一个开放阅读框（ORF），已被证明参与转录和RNA复制之间的平衡。有趣的是，M2-2基因敲除突变会使病毒生长减弱，但基因表达增加，这是疫苗开发中非常有吸引力的表型。其他病毒蛋白包括核蛋白（N）、大聚合酶亚基（L）和磷酸蛋白，以及聚合酶辅助因子（P）。N蛋白紧密地与病毒RNA结合，将其封装并保护在核糖核蛋白结构内。L蛋白参与RNA合成，P蛋白作为N和L蛋白之间的连接因子。还有两个非结构蛋白：NS1和NS2。这些蛋白是独立的致病因子。第一个介导抑制和RNA复制，而第二个对RNA复制不是必需的，但可以提高细胞培养中病毒的生长。这两种蛋白在抑制先天免疫反应中起着至关重要的作用，可能是RSV治疗的靶点。深入理解病毒结构、其基因组和编码蛋白无疑将有助于开发有效的新一代疗法。 2.1.主要病毒抗原 RSV G和F糖蛋白是主要的病毒抗原，对病毒致病性和宿主免疫反应非常重要。附着G蛋白（RSV G）在病毒附着宿主细胞中起着至关重要的作用，促进病毒感染的初始步骤。它既以膜结合形式也以分泌形式合成。前者通过与宿主细胞表面的特定受体（包括糖胺聚糖）结合，负责病毒附着。后者介导免疫逃逸。膜结合形式是一种多域蛋白。它由一个短的细胞质尾部、跨膜域和两个高度糖基化的粘蛋白样区域组成，并夹有两个其他蛋白区域：一个具有CX3C基序的中心保守域和一个肝素结合域。RSV G蛋白的独特特征是其糖基化模式，具有约5个N-糖基和约40个O-糖基。研究表明，碳水化合物占成熟分子分子量的50%以上。RSV G蛋白经历快速变化和变异。G蛋白的抗原差异是RSV亚型分类的主要依据。人类RSV被分类为A或B亚型。RSV-A组中有九种不同的基因型（GA1-GA7, SAA1和NA1），RSV-B中至少有32种基因型（BA1-14, GB1-GB5, SAB1-4, URU1-2, NZB1-2, BA-CCA, BA-CCB, BA-C, CBB和CB1）。两种亚型的病毒通常在年度流行期间共同循环。然而，RSV-A病毒通常占主导地位。针对附着蛋白是一种潜在的抗RSV药物开发和疫苗设计方法。当然，蛋白的抗原多样性是实现这些目标的主要挑战。 融合F蛋白（RSV F）是另一种主要的糖蛋白，存在于病毒表面。它在感染过程中不仅通过介导病毒包膜与宿主细胞膜的融合，还在病毒附着中发挥关键作用。与可变的RSV G蛋白不同，RSV F高度保守。它作为不活跃的F0前体合成，在5或6个N-糖基化位点上翻译后糖基化，并被类胰蛋白酶宿主酶裂解成两个亚基。产生的F1（C端）和F2（N端）亚基通过两个二硫键连接。RSV F蛋白的蛋白水解裂解是其活性所必需的。成熟的蛋白在病毒表面形成紧凑的三聚体。裂解并三聚化的F糖蛋白采用具有非常稳定前融合（RSV pre-F）构象的特征，其特点是具有紧凑结构，疏水融合肽埋在蛋白内部。在融合过程中，蛋白经历重大构象变化，并采用极其稳定的后融合（RSV post-F）构象，这代表了融合蛋白的最终状态。这些构象变化对于病毒感染过程中病毒颗粒与宿主细胞膜的成功融合至关重要。在RSV post-F构象中，疏水融合肽在F1亚基上暴露，允许其插入宿主细胞膜。 此外，F1亚基在某个阶段采用类似发夹的结构，将病毒和宿主细胞膜拉近。RSV pre-F构象的稳定揭示了蛋白的重要免疫原性特征。正是前F构象引发了高度中和抗体，这对于阻断病毒感染至关重要。RSV pre-F表位的两个，位点θ和V，对于选择具有治疗潜力的高效价单克隆抗体特别重要。它们仅存在于RSV pre-F蛋白上。其他抗原位点（I、II、III和IV），免疫原性较低，存在于RSV pre-F和post-F形式上，除了表位I，它仅存在于post-F上。RSV F表位的主要特征如表1所示。 了解融合蛋白的结构和构象变化对于开发抗病毒疗法至关重要。RSV前融合蛋白构象成为开发有效RSV疫苗的关键抗原。 3.COVID-19大流行后RSV病毒的流行病学 RSV对早产儿尤其危险。此外，六个月以下婴儿以及患有支气管肺发育不良、先天性心脏病和免疫缺陷的儿童，有RSV相关严重疾病和死亡的风险。2019年，RSV在全球范围内导致超过3000万例下呼吸道感染，300万例与急性呼吸道感染相关的住院治疗，以及超过10万名5岁以下儿童死亡。超过95%的RSV相关急性下呼吸道感染病例和超过97%的RSV可归因死亡病例都发生在中低收入国家(LMICs)。早期RSV细支气管炎与反复喘息和哮喘的关联已被报道。RSV也对65岁及以上的老年患者构成重大风险，尤其是有基础疾病的患者。这一年龄组的RSV感染临床表现不特异且多变；因此，诊断可能存在问题。根据疾病控制与预防中心(CDC)的最新报告，由于RSV感染，每年约有60,000-160,000名老年人住院，6000-10,000名该年龄段患者死亡。RSV也对孕妇构成威胁。多年来，RSV的流行曲线相对恒定。COVID-19大流行影响了RSV的流行病学，尽管其全部范围和影响仍在研究中。在COVID-19大流行期间，流行病学家报告了几个国家流感、RSV和其他呼吸道病毒活动的显著减少。实施旨在减少严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)传播的非药物干预措施，如社交距离和隔离，也限制了RSV的传播。目前，在波兰和其他国家，报告了RSV感染的增加，易感儿童的感染数量增加。还观察到了RSV季节性模式的变化。通常，RSV季节发生在秋季，持续到冬季，并在晚春结束。在COVID-19大流行期间，时机和季节性模式被打乱。许多国家，如以色列、澳大利亚、南非、新西兰、意大利、法国、美国和日本，经历了意外的季节性变化。COVID-19大流行期间RSV循环的暂时下降可能导致人口中易感个体数量的增加，包括在最近几个月中可能接触RSV有限的年长儿童和成人。这些易感个体的累积可能导致RSV活动恢复时爆发更为严重。 4.免疫预防 免疫预防有两种一般方法：被动和主动免疫，然而在RSV感染的情况下，多年来只有被动免疫可用，而且仅限于高风险婴儿。我们目前正在见证一个突破，即首次注册了两种RSV疫苗用于老年人，以及一种半衰期更长的新型单克隆中和抗体用于婴儿和幼儿。在不久的将来，我们可以肯定地预期在被动和主动免疫领域会有新的RSV干预措施，因为有几个产品正在进行临床试验。免疫预防的一个重要方面是孕妇的疫苗接种。通过胎盘传递疫苗诱导的母体抗体来保护婴儿的策略正在为RSV预防开发中。在以下各节中，将讨论两种RSV免疫预防方法，当前状况和未来的前景。 4.1 使用单克隆抗体的被动免疫 在RSV感染中使用的第一个被动免疫预防是静脉注射免疫球蛋白RSV-IGIV（RespiGam, MedImmune, Gaithersburg, MD, USA）。该产品由富含中和抗RSV活性的人类血浆衍生的多克隆抗体组成。RespiGam专门用于早产儿和患有慢性肺病的幼儿；然而，该治疗表现出中等疗效并产生高昂成本。RSV F蛋白分子结构领域的发现，以及单克隆抗体分离的进步，导致了帕利珠单抗的开发。帕利珠单抗（Synagis, AstraZeneca, Cambridge, UK）是一种人源化小鼠抗IgG1κ单克隆抗体，通过DNA技术在小鼠骨髓瘤细胞中生产。它针对RSV F蛋白（前融合和后融合）上高度保守的表位II，并具有抑制病毒融合的效果（RSV A和B亚型）。它被许可作为早产儿（妊娠≤35周出生）和RSV感染季节开始时六个月以下的婴儿的免疫预防，也用于患有支气管肺发育不良或血流动力学显著心脏病的两岁以下儿童。在预期RSV感染风险期间每月需要给药以及相对高昂的成本是卫生服务的沉重负担，也是扩大适应症的主要障碍。Caserta等人在他们最近发表的报告中详细讨论了所有这些方面以及其他更多关于帕利珠单抗免疫预防的问题。 需要下一代抗体具有更长的半衰期和更高的效果。两种单克隆抗体有望满足这一需求——suptavumab和motavizumab。 第一种（MEDI-8897，针对前融合蛋白上的表位V）成功通过了I期和II期，但在收到婴儿的III期研究结果后被中止。Suptavumab防止了RSV A型感染，但增加了RSV B型的感染率。它没有减少整体RSV住院和门诊下呼吸道感染。 第二种，名为motavizumab（MEDI-524），是从帕利珠单抗衍生出来的，针对相同的抗原位点——表位II。与帕利珠单抗相比，Motavizumab在体外中和活性高出20倍，并且半衰期更长。尽管有这些吸引人的特点，但由于超敏反应发生率增加，其临床试验被中止。与此同时，一种名为D25的单克隆抗体被分离出来，它选择性地结合RSV前融合蛋白的θ位点。通过结合这种特定的表位，抗体能够阻止蛋白在预发夹中间体阶段转变为后融合形式。通过在Fc区域引入突变（YTE），进一步优化了抗体，从而获得了具有更长半衰期和增强效力的变体。这种抗体变体名为nirsevimab（Beyfortus，AstraZeneca，英国剑桥，和Sanofi，法国巴黎）成为第二种（全人源）获准用于婴儿免疫预防的单克隆抗体。建议用于预防24个月以下婴儿和儿童的RSV下呼吸道感染，仅需注射一次即可在整个RSV季节提供保护。在健康晚孕期和足月婴儿的研究中，nirsevimab显示对RSV下呼吸道感染的有效率为75%，并与安慰剂相比减少了RSV相关住院。在另一项针对早产儿和有较高RSV严重感染风险的婴儿（先天性心脏和肺部疾病）的研究中，比较了nirsevimab和帕利珠单抗的疗效和安全性。研究显示nirsevimab的疗效和安全性与帕利珠单抗相似。来自III期HARMONIE（国际临床试验）研究的最新结果表明，在接受了nirsevimab的12个月以下婴儿中，与安慰剂相比，因RSV相关下呼吸道感染而住院的比例减少了83.2%。Nirsevimab还将12个月以下婴儿因严重RSV相关下呼吸道感染而住院的发生率与安慰剂相比减少了75.71%。Clesrovimab（MK-1654）是另一种全人源单克隆抗体，具有长半衰期并已证明安全性。它针对RSV F蛋白的高度保守位点IV。Clesrovimab目前正在进行IIb/III期，以评估其在健康早产和足月婴儿中与安慰剂相比的疗效和安全性（NCT04767373），并在III期中评估其在有严重RSV疾病风险的婴儿和儿童中的安全性、疗效和药代动力学与帕利珠单抗相比（NCT04938830）。为了降低被动免疫的成本，其他产品也在开发中。第一种是一种名为RSM01的Ø位点单克隆抗体。目前正在进行I期试验（NCT05118386），以评估健康成人中单剂量递增的安全性、耐受性和药代动力学。第二种是TNM001（Trinomab Biotech，中国珠海）。它是一种全人源单克隆抗体，通过针对RSV F蛋白发挥作用。目前，在中国健康足月婴儿中进行Ib/IIa期研究（NCT05630573），正在评估TNM001注射液的安全性、耐受性和药代动力学概况。表2中概述了用于RSV预防的单克隆抗体。 4.2. 积极免疫 自从RSV首次从鼻病毒感冒的黑猩猩中分离出来后，已经进行了各种研究以开发有效的疫苗。这个过程漫长且充满了对病毒特性的谦逊发现。最初，在儿童中测试的耐受性良好的甲醛灭活RSV疫苗最终产生了异常结果，有两名患者死亡。发现灭活疫苗引起的病毒阻断抗体太少，但主要的炎症反应，包括肺泡中性粒细胞浸润。这些因素由于明显的安全问题导致了RSV疫苗开发的困难。由于病毒的独特特性，开发过程充满挑战。在RSV前融合蛋白构象稳定后，该领域取得了突破。最近，两种基于RSV F前融合形式的疫苗已获食品药品监督管理局（FDA）批准。其中之一是AREXEVY（GlaxoSmithKline，英国布伦特福德），也已获得欧洲药品管理局（EMA）在欧盟的批准。它是一种单价佐剂疫苗，含有120微克重组RSV前融合糖蛋白（RSVPreF3抗原）和AS01E作为肌肉注射的佐剂。RSVPreF3抗原是在中国仓鼠卵巢（CHO）细胞中使用重组DNA技术生产的，然后通过多步骤工艺彻底纯化。在I/II期试验中，当研究疫苗在成人（N = 48，18-40岁）和老年人（N = 1005，60-80岁）中的安全性和免疫原性时，选择了AS01E佐剂。该疫苗被证明是安全的，AS01E佐剂优于AS01B 。在III期中，参与者接受了一剂RSVPreF疫苗（N = 12,467）或安慰剂（N = 12,499）。疫苗对RSV相关下呼吸道感染、严重RSV相关LRT疾病和RSV相关急性呼吸道感染的有效性分别显示为82.6%、94.1%和71.1%。疫苗对RSV A型和B型感染的有效性相似。无论基础医疗条件如何，都证明了安全性。 第二种获批的疫苗是ABRYSVO（美国纽约辉瑞公司）的双价疫苗。这种疫苗代表了一种不同的策略——最终配方包含来自RSV A型和B型亚型的RSV前融合蛋白，没有任何佐剂。ABRYSVO疫苗总共含有120微克蛋白质（60微克RSVpreF A和60微克RSVpreF B），用于单次肌肉注射。这两种蛋白质都在CHO细胞中表达，然后通过一系列柱色谱和过滤步骤进行纯化。在IIa期（健康成年人，18至50岁），疫苗显示出86.7%的有效率，用于通过至少连续两天可检测到的病毒RNA确认的症状性RSV感染（NCT05035212，RENOIR）。在III期中，研究了单剂量疫苗在60岁及以上成年人中的有效性、免疫原性和安全性。参与者接受了RSVpreF疫苗（N = 17,215）或安慰剂（N = 17,069）。作者表明，疫苗预防RSV相关下呼吸道感染和RSV相关急性呼吸道感染的有效性分别为85.7%和62.1%。这两种已注册的疫苗都已进一步研究用于其他临床目的。RSVpreF疫苗正在检查与流感疫苗（Fluzone High-Dose Quadrivalent，法国巴黎赛诺菲公司）联合接种时的免疫原性、安全性和反应原性，与分开接种两种疫苗相比（NCT05559476，NCT05568797）。同时，双价RSVpreF疫苗正在研究中，以评估与季节性灭活流感疫苗联合接种时的安全性、耐受性和免疫原性，针对65岁及以上的成年人（NCT05301322）。最近（2023年7月），双价RSVpreF疫苗（ABRYSVO）被EMA批准用于出生至6个月大的婴儿（母亲在怀孕期间免疫）和怀孕24至36周的孕妇。这是第一个通过主动免疫批准用于保护孕妇和其婴儿通过被动免疫的RSV疫苗。在收到III期临床研究的结果后，它被批准。这项研究旨在研究母体免疫对医疗就诊的下呼吸道感染（MA-LRTI）的有效性和安全性。在健康女性怀孕期间接种疫苗的婴儿中评估有效性、安全性和免疫原性。同时，评估孕妇的安全性和免疫原性（NCT04424316）。在这项研究中，3682名孕妇接种了疫苗，3676名接受了安慰剂，然后测试了3570名（接种疫苗的母亲）和3558名婴儿（安慰剂母亲）。结果显示，疫苗预防出生90天和180天内医疗就诊的严重下呼吸道感染的有效性分别为81.8%和69.4%。另一种基于RSVpreF抗原的母体疫苗正在临床开发中。在IIb期研究中，评估了RSVpreF亚单位疫苗（RSV疫苗）的安全性、耐受性和免疫原性，接种了两种剂量之一的疫苗，配方中有无氢氧化铝或安慰剂，以及她们的婴儿中胎盘转移抗体的安全性和特征（NCT04032093）。在这项临床研究中，包括了406名妇女和403名婴儿，327名妇女（80.5%）接受了RSVpreF疫苗。RSVpreF疫苗被证明能引发中和抗体反应，有效胎盘转移。 COVID-19大流行无疑在疫苗领域带来了突破，因为这是历史上第一次使用基于核酸的疫苗，如mRNA疫苗。使用这种类型的疫苗的可能性是多年杰出科学研究的结果，今年以诺贝尔奖的形式得到了表彰。最先进的RSV mRNA疫苗是由Moderna开发的mRNA-1345疫苗。该疫苗使用LNP作为佐剂，旨在产生RSV F蛋白。目前正在进行III期临床试验[NCT05330975]。该研究分为A、B和C部分。A部分研究的目的是评估mRNA-1345与季节性流感疫苗（Alfuria®, 四价）联合接种的安全性、耐受性和免疫原性。第二个目的是评估联合接种流感疫苗对RSV-A免疫反应的影响，以及RSV疫苗对流感免疫反应的影响。B部分研究的目的是评估mRNA-1345与mRNA-1273.214联合接种的安全性、耐受性和免疫原性。研究的另一个目的是评估联合接种mRNA-1273.214疫苗对RSV-A免疫反应的影响，并评估RSV疫苗对SARS-CoV-2免疫反应的影响。最后，C部分研究的目的是评估在初次接种后一年接种mRNA 1345加强剂量的安全性和耐受性。这是在获得I期（NCT04528719）积极结果后的研究延续，当时评估了年轻成年人、育龄妇女和老年人单次注射多达五个剂量水平的mRNA-1345的耐受性和反应原性，以及II期（NCT05127434）评估了单剂量mRNA-1345疫苗与安慰剂相比预防首次RSV相关下呼吸道感染的有效性。mRNA-1345疫苗也在儿童中进行研究，作为I期临床试验（NCT04528719）。在儿科群体中，另一种mRNA疫苗正在研究中。这是Sanofi开发的mRNA-1365疫苗。最近开始的I期试验旨在评估针对RSV和人类偏肺病毒（hMPV）的mRNA-1365 mRNA疫苗和mRNA-1345在5个月至24个月以下婴儿中的安全性和免疫原性（NCT05743881）。 目前，还有几种其他实验性疫苗正在进行临床试验，包括重组亚单位疫苗、减毒活疫苗和基于病毒载体的疫苗（见表3）。后者可能很快就会被批准使用。 5.结论 RSV预防多年来一直是一个挑战。最近批准的新被动（Nirsevimab）和主动（AREXEVY和ABRYSVO）预防选择以及母体免疫的结果表明，有望为儿科群体和成人提供更广泛的医疗选择。 为了推动人用及兽用疫苗行业交流，共同探讨该领域的最新研发进展、产业化现状及未来发展趋势，生物制品圈联合四叶草会展将于2024年8月16日-17日在苏州共同举办“第三届新型疫苗研发峰会”。诚邀全国相关领域专家、学者和企业家共享学术盛会。现将有关事宜通知如下。 名称：2024第三届新型疫苗研发峰会 时间：2024年8月16-17日（周五-周六） 地点：苏州（酒店定向通知） 主办单位：四叶草会展、生物制品圈 媒体支持：药时空、抗体圈、细胞基因研究圈 会议费用：点击二维码即可查询。 报名方式：扫描下方二维码→ 填写表格 → 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