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Dupixent significantly reduced itch and hive activity from baseline; 41% of patients achieved well-controlled disease status Confirmatory data to support U.S. regulatory resubmission by year-end; if approved, Dupixent would be the first new targeted treatment for people living with chronic spontaneous urticaria in more than 10 years More than 300,000 people in the U.S. suffer from chronic spontaneous urticaria that is inadequately controlled by antihistamines Oct. 24, 2024 -- Regeneron Pharmaceuticals, Inc. (NASDAQ: REGN) and Sanofi will present positive data from the Phase 3 LIBERTY-CUPID Study C evaluating the investigational use of Dupixent® (dupilumab) in biologic-naïve patients with uncontrolled chronic spontaneous urticaria (CSU) who receive background therapy with antihistamines. Results showed treatment with Dupixent significantly reduced itch and urticaria activity (itch and hive) scores from baseline, and a higher proportion of patients achieved well-controlled disease status compared to placebo. The data are being shared in a late-breaking oral presentation at the American College of Allergy, Asthma & Immunology (ACAAI) 2024 Annual Scientific Meeting in Boston, Massachusetts. “Chronic spontaneous urticaria is an inflammatory skin condition that affects patients with unpredictable episodes of intense itching and hives, often severely impacting their daily lives," said Thomas B. Casale, M.D., Professor, Internal Medicine, Morsani College of Medicine at the University of South Florida, USA. "These data confirm results seen in the previous Study A and reinforce the potential of Dupixent to significantly alleviate symptoms for patients, helping them to better control this challenging disease.” Study C enrolled 151 children and adults who were randomized to receive Dupixent (n=74) or placebo (n=77) added to standard-of-care histamine-1(H1) antihistamines. At 24 weeks, Dupixent demonstrated significant improvements compared to placebo on: Itch severity score (8.64- vs. 6.10-point reduction from baseline; p=0.02) Urticaria (itch and hive) activity score (15.86- vs. 11.21-point reduction from baseline; p=0.02). Well-controlled disease status (urticaria activity score ≤6; 41% vs. 23%; p=0.005) Complete response (urticaria activity score=0; 30% vs. 18%; p=0.02) The safety results in Study C were generally consistent with the known safety profile of Dupixent in its approved dermatological indications. Overall rates of treatment emergent adverse events (AEs) were 53% for both Dupixent and placebo. AEs more commonly observed with Dupixent (≥5%) compared to placebo included injection site reactions (12% vs. 4%), accidental overdose (7% vs. 3%) and COVID-19 infection (8% vs. 5%). Dupixent has been approved for CSU in Japan and the United Arab Emirates (UAE) and is also under regulatory review in the European Union based on earlier trial readouts. Outside of Japan and the UAE, the safety and efficacy of Dupixent for CSU has not been fully evaluated by any regulatory authority. CSU is a chronic inflammatory skin disease driven in part by type 2 inflammation, which causes sudden and debilitating hives and persistent itch. CSU is typically treated with H1 antihistamines, medicines that target H1 receptors on cells to control symptoms of urticaria. However, the disease remains uncontrolled despite antihistamine treatment in many patients, some of whom are left with limited alternative treatment options. These individuals continue to experience symptoms that can be debilitating and significantly impact their quality of life. More than 300,000 people in the U.S. suffer from CSU that is inadequately controlled by antihistamines. The LIBERTY-CUPID Phase 3 program evaluating Dupixent for CSU consists of Study A, Study B and Study C. Study C was a randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial that evaluated the efficacy and safety of Dupixent as an add-on to standard-of-care antihistamines compared to antihistamines alone in 151 patients aged six years and older with CSU who remained symptomatic despite antihistamine use and were not previously treated with omalizumab (i.e., biologic-naïve). The primary endpoint assessed the change from baseline in itch at 24 weeks (measured by the weekly itch severity score [ISS7], 0-21 scale). Secondary endpoints at 24 weeks, measured by the weekly urticaria activity score (UAS7), included the change from baseline in itch and hives (UAS7, 0-42 scale), proportion of patients achieving well-controlled disease status (UAS7 ≤6), and complete response (UAS7=0). Dupixent, which was invented using Regeneron’s proprietary VelocImmune® technology, is a fully human monoclonal antibody that inhibits the signaling of the IL-4 and IL-13 pathways and is not an immunosuppressant. The Dupixent development program has shown significant clinical benefit and a decrease in type 2 inflammation in Phase 3 trials, establishing that IL-4 and IL-13 are two of the key and central drivers of type 2 inflammation that play a major role in multiple related and often co-morbid diseases. Dupixent has received regulatory approvals in more than 60 countries in one or more indications including certain patients with atopic dermatitis, asthma, chronic rhinosinusitis with nasal polyps, eosinophilic esophagitis, prurigo nodularis, CSU, and chronic obstructive pulmonary disease in different age populations. More than 1,000,000 patients are being treated with Dupixent globally. Regeneron's VelocImmune technology utilizes a proprietary genetically engineered mouse platform endowed with a genetically humanized immune system to produce optimized fully human antibodies. When Regeneron's co-Founder, President and Chief Scientific Officer George D. Yancopoulos was a graduate student with his mentor Frederick W. Alt in 1985, they were the first to envision making such a genetically humanized mouse, and Regeneron has spent decades inventing and developing VelocImmune and related VelociSuite® technologies. Dr. Yancopoulos and his team have used VelocImmune technology to create a substantial proportion of all original, FDA-approved or authorized fully human monoclonal antibodies. This includes REGEN-COV® (casirivimab and imdevimab), Dupixent, Libtayo® (cemiplimab-rwlc), Praluent® (alirocumab), Kevzara® (sarilumab), Evkeeza® (evinacumab-dgnb), Inmazeb® (atoltivimab, maftivimab and odesivimab-ebgn) and Veopoz™ (pozelimab-bbfg). Dupilumab is being jointly developed by Regeneron and Sanofi under a global collaboration agreement. To date, dupilumab has been studied across more than 60 clinical trials involving more than 10,000 patients with various chronic diseases driven in part by type 2 inflammation. In addition to the currently approved indications, Regeneron and Sanofi are studying dupilumab in a broad range of diseases driven by type 2 inflammation or other allergic processes in Phase 3 trials, including chronic pruritus of unknown origin and bullous pemphigoid. These potential uses of dupilumab are currently under clinical investigation, and the safety and efficacy in these conditions have not been fully evaluated by any regulatory authority. Regeneron (NASDAQ: REGN) is a leading biotechnology company that invents, develops and commercializes life-transforming medicines for people with serious diseases. Founded and led by physician-scientists, our unique ability to repeatedly and consistently translate science into medicine has led to numerous approved treatments and product candidates in development, most of which were homegrown in our laboratories. Our medicines and pipeline are designed to help patients with eye diseases, allergic and inflammatory diseases, cancer, cardiovascular and metabolic diseases, neurological diseases, hematologic conditions, infectious diseases, and rare diseases. Regeneron pushes the boundaries of scientific discovery and accelerates drug development using our proprietary technologies, such as VelociSuite®, which produces optimized fully human antibodies and new classes of bispecific antibodies. We are shaping the next frontier of medicine with data-powered insights from the Regeneron Genetics Center® and pioneering genetic medicine platforms, enabling us to identify innovative targets and complementary approaches to potentially treat or cure diseases. We are an innovative global healthcare company, driven by one purpose: we chase the miracles of science to improve people’s lives. Our team, across the world, is dedicated to transforming the practice of medicine by working to turn the impossible into the possible. We provide potentially life-changing treatment options and life-saving vaccine protection to millions of people globally, while putting sustainability and social responsibility at the center of our ambitions. 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摘要：疫苗是公共卫生的重要工具，在减轻人群中传染病负担方面发挥着重要作用。新出现的传染病和疫情对疫苗开发提出了新的挑战，这要求在有限的资源下迅速设计和生产出安全有效的疫苗。在这里，我们关注从传统的预防性疫苗到针对慢性疾病和癌症的治疗性疫苗的广泛领域的疫苗开发，提供了八种不同疫苗形式（减毒活疫苗、灭活疫苗、多糖和多糖结合疫苗、重组亚单位疫苗、病毒样颗粒和纳米颗粒疫苗、多肽疫苗、DNA疫苗和mRNA疫苗）以及针对五种实体瘤（肺癌、乳腺癌、结直肠癌、肝癌和胃癌）、三种传染病（人类免疫缺陷病毒、乙型肝炎病毒和人乳头瘤病毒引起的疾病）和三种常见慢性疾病（高血压、糖尿病和血脂异常）的治疗性疫苗的最新进展的全面概述。我们旨在提供有关疫苗技术、平台、应用和潜在下一代预防性和治疗性疫苗技术的新的见解，为未来疫苗设计铺平道路。 1.引言 疫苗接种是保护易感人群和控制传染病最经济有效的手段。因此，疫苗被认为是20世纪十大公共卫生成就之一。疫苗的使用使人类能够在全世界范围内根除天花，消除大多数国家的脊髓灰质炎，并控制白喉、百日咳、破伤风、腮腺炎、麻疹、风疹、流感嗜血杆菌B型等传染病，在世界部分地区显著降低了发病率和死亡率。然而，由SARS-CoV-2引起的当前COVID-19大流行已导致超过5亿确诊病例和超过600万人死亡。新出现的传染病和疫情对疫苗开发提出了新的挑战，这要求在有限资源下迅速开发安全有效的疫苗。此外，包括人类免疫缺陷病毒（HIV）、呼吸道合胞病毒（RSV）、巨细胞病毒（CMV）、单纯疱疹病毒（HSV）和Epstein-Barr病毒（EBV）在内的几种由传染性病原体引起的严重疾病尚未开发出疫苗，需要新的疫苗开发策略。总的来说，疫苗使人们能够过上更健康、更长寿的生活。然而，随着预期寿命的增加，非传染性疾病（NCDs）的负担，如癌症、自身免疫疾病、高血压、动脉粥样硬化和糖尿病等，已经增加。NCDs，也称为慢性疾病，是由遗传疾病以及生理、环境和生活方式因素的组合引起的，并且可以持续很长时间。根据世界卫生组织报告，每年有4100万人死于NCDs，占全球死亡人数的71%。这种疾病负担的转变加剧了治疗NCDs的疗法的迫切需求。传统的预防性疫苗通过向健康个体接种抗原来预防疾病，从而建立特异性免疫，这主要发生在传染病上。治疗性疫苗用作暴露后治疗，以增强免疫系统对抗诸如慢性感染、癌前病变或癌症等先前存在的疾病。治疗性疫苗旨在调节人体免疫系统，并诱导细胞介导的免疫反应，以针对与NCDs相关的细胞或分子，而不是病原体或病原体感染的细胞。治疗性疫苗与预防性疫苗在一些重要方面有所不同。由于预防性疫苗通常给予健康人，这些人对不良事件的容忍度很低。相比之下，治疗性疫苗通常是暴露后治疗，并且患者高度耐受。成熟的传统疫苗和快速增长的新型疫苗技术促进了全球预防性和治疗性疫苗的开发。近年来，免疫学、分子生物学和基因组学的进步导致了更有效的疫苗成功。mRNA疫苗（Comirnaty、Spikevax、AWcorna）和病毒载体疫苗（Convidecia、AZD1222、Ad26.COV2.S）针对COVID-19大流行，是有史以来开发最快的疫苗。肺炎球菌多糖-蛋白结合疫苗（Prevnar13、Prevnar 20）基于蛋白结合疫苗技术。人乳头瘤病毒（HPV）疫苗（Gardasil、Gardasil 9、Cervarix、Cecolin和Wozehui），基于基因工程技术设计，通过表达病毒样颗粒（VLP）预防与HPV相关的癌症。脑膜炎球菌B型疫苗（Trumenba、Bexsero）代表了从基因组到疫苗的“反向疫苗学”策略。最后，新型佐剂重组带状疱疹疫苗，Shingrix，扩大了免疫功能低下人群的免疫力。疫苗的不断发展提高了我们对免疫学和免疫基础的理解，针对NCDs的疫苗成为研究的新“热点”。目前，有前列腺癌疫苗（Provenge）、膀胱癌疫苗（TheraCys）、结肠癌疫苗（OncoVAX）、黑色素瘤疫苗（M-VAX和Melacine）、肾细胞癌疫苗（Oncophage）、肺癌疫苗（Racotumomab和CIMAvaxEGF）等。此外，治疗性疫苗在高血压、慢性乙型肝炎等疾病领域也取得了巨大进展。本综述旨在提供我们对最新疫苗技术、平台、应用和潜在下一代疫苗技术的当前进展和理解的概述。本综述将讨论预防性疫苗和治疗性疫苗。根据疫苗的成分，预防性疫苗可分为减毒活疫苗、灭活疫苗、多糖和多糖结合疫苗、重组亚单位疫苗、多肽疫苗、DNA和mRNA疫苗。此外，根据疾病分类，治疗性疫苗可分为针对肿瘤的疫苗、针对传染病的疫苗和针对慢性疾病的疫苗。我们相信，本综述将为疫苗技术和开发提供见解。 2.预防性疫苗开发的进展 2.1.减毒活疫苗 减毒活疫苗是通过保留抗原性但通过化学或其他方法遗传工程改造或减毒（减弱）的有机体创建的。通常，这些疫苗能够诱导具有长期持久性的体液和细胞免疫反应；然而，仍然存在毒力逆转的风险，这使得疫苗不适合对抗高度致病性变体。此外，减毒疫苗的有效期较短，热稳定性差，对储存和运输有严格的要求；这在大流行情况下会导致响应缓慢。由于减毒疫苗可能恢复到有毒形式，它们也可能在免疫功能低下的人中引起严重疾病。尽管存在这些问题，并且因为好处大于风险，减毒活疫苗仍然是疫苗开发中一个宝贵的平台。目前许可的减毒疫苗列表包括天花（牛痘）（ACAM2000）、麻疹、腮腺炎和风疹病毒（M-M-RII）、结核病（卡介苗（BCG））、霍乱（Vaxchora）、流感（FluMist）、登革热（Dengvaxia；四价）、轮状病毒（Rotarix）、水痘病毒、伤寒（Vivotif）、黄热病（YF-Vax）等等（表1）。 表1 中国目前许可的疫苗类型 根据世界卫生组织发布的一份文件（https://www.who.int/publications/m/item/draft-landscape-of-covid-19-candidate-vaccines），有两种减毒活COVID-19疫苗正在进行临床试验：由Codaenixin与印度血清研究所合作开发的COVI-VAC，以及由Meissa Vaccines，Inc.开发的MV-014-212。正在进行研究以提高减毒活疫苗的安全性并进一步减少其毒力；这通过增加复制保真度、通过密码子去优化以及通过病毒基因组的工程改造进行了测试。Vignuzzi等人试图利用通过增加复制保真度限制病毒种群多样性的观察，这可以显著降低组织嗜性和病毒致病性。结果表明，在动物感染模型中，具有减少遗传多样性的脊髓灰质炎病毒变种激发了保护性免疫反应。这种限制病毒准种群多样性为RNA病毒的稳定减毒疫苗工程提供了一种新方法。密码子对去优化（CPD）是另一种有效的病毒减毒策略，它利用次优密码子对来减毒重编码病毒。Groenke等人通过改变同步密码子的位置，在重编码基因组中增加了次优密码子对和CpG二核苷酸的数量。他们在流感A病毒上的研究显示，次优密码子对引起了减毒，而CpG二核苷酸比例的增加没有效果。此外，他们表明次优密码子对可以降低去优化密码子对mRNA的稳定性和翻译效率。因此，蛋白质产量的减少直接导致病毒减毒。最近，Trimpert等人构建了一个COVID-19候选减毒活疫苗，名为sCPD9，通过大规模编码SARS-CoV-2基因组（通过CPD方法修改），并在罗布罗夫斯基矮仓鼠中评估了疫苗的免疫原性和保护效果。作者表明，sCPD9的单次鼻内接种激发了针对当前四个SARS-CoV-2变体的交叉中和抗体反应：B.1.1.7（阿尔法）、B.1.351（贝塔）、B.1.1.28.1（伽马）和B.1.617.2（德尔塔），保护免受类似COVID-19的疾病。一种减毒活COVID-19疫苗，COVI-VAC，通过使用同义次优密码子对编码病毒刺突蛋白的一部分而开发。作者发现，该疫苗在仓鼠模型中刺激了高水平的中和抗体，高度减毒的COVI-VAC在单次鼻内剂量下具有保护性。该疫苗现在正在进行III期临床试验（ISRCTN15779782）。安伯（amb）突变是使减毒活疫苗更安全、更有效的一种新策略。这种方法通过将遗传密码扩展到流感病毒基因组中，显示出在产生活体但复制无能力的病毒疫苗方面的前景。研究人员通过含有正交翻译机制的转基因细胞系扩展了流感A病毒基因组的遗传密码。这种方法在转基因细胞系中创建了早终止密码子（PTCs）——携带病毒足够具有感染力但在常规细胞中无法复制，同时在转基因细胞系中产生高繁殖力和遗传稳定的后代病毒。在小鼠、雪貂和豚鼠模型中，这种活疫苗激发了对亲本和抗原性不同的菌株的强大免疫反应。另一种有前景的基因工程减毒病毒的方法是工程化病毒基因组。研究人员报告了一种脊髓灰质炎病毒2型疫苗株（nOPV2）的开发，他们在其中引入了对Sabin2基因组的50个非翻译区域的修改，以稳定减毒决定因素。在这种方法中，2C编码区域防止重组，3D聚合酶限制了病毒的适应性。这种菌株在遗传上比原始的Sabin2菌株更稳定，不太可能恢复毒力。在临床前和临床研究中，nOPV2具有免疫原性，并可能导致脊髓灰质炎病毒的完全根除。另一组合理设计了一种减毒水痘疫苗候选物，v7D，其中删除了毒力因子ORF7。该病毒在MRC-5成纤维细胞和人类PBMC（VZV传播载体）中的复制类似于野生型病毒，但在感染人类皮肤和神经细胞时严重受损。然而，v7D在体外和各种小动物中具有与vOka相当的免疫原性。最后，v7D在非人类灵长类动物中耐受性良好且具有免疫原性。这种疫苗目前正在中国进行II期试验（ChiCTR1900022284）。未来减毒疫苗的开发应该专注于选择更稳定的病毒株，并采用基因编辑策略来稳定减毒因素。 2.2.灭活疫苗 灭活疫苗是从病原体（如病毒或细菌）的灭活形式中提取的，这些病原体经过培养后，通过物理或化学方法灭活，使其不再具有传染性或毒性。灭活疫苗包括全灭活疫苗或部分灭活疫苗（Toxoid疫苗）。Toxoid疫苗使用细菌产生的灭活毒素，这些毒素的毒性已被抑制，但保留了免疫原性。与减毒疫苗和基因工程疫苗相比，灭活疫苗具有开发周期短、生产工艺相对成熟、非传染性、高安全性等优点。灭活疫苗的生产成本通常较低，并且由于它们耐温，可以长时间储存。灭活疫苗通常诱导体液免疫反应，而细胞免疫较弱。通常需要多次接种才能产生保护性免疫，从而降低疫苗依从性。在灭活过程中，病毒抗原可能在结构上受损，导致抗原性降低，疫苗的免疫原性降低。有许多批准的灭活疫苗：代表性的例子包括甲型肝炎病毒疫苗（HAVRIX和VAQTA）、脊髓灰质炎病毒疫苗（IPOL）、日本脑炎病毒（IXIARO）疫苗、白喉和破伤风类毒素和无细胞百日咳（INFANRIX）疫苗、白喉和破伤风类毒素和无细胞百日咳吸附和灭活脊髓灰质炎病毒疫苗（KINRIX）疫苗、白喉和破伤风类毒素和无细胞百日咳疫苗吸附（DAPTACEL）疫苗、流感疫苗（Fluarix四价）、人类狂犬病疫苗（RabAvert和Imovax）、肠道病毒71型（Inlive）、肾综合征出血热疫苗、蜱传脑炎疫苗（FSME-Immun），以及COVID-19疫苗（CoronaVac、WIBP-CorV、BBIBP-Cor）（表1）。在撰写本文时，全球已有11种针对COVID-19疾病的灭活疫苗获得有条件或紧急使用批准（包括中国5种疫苗）。从其他病原体研究中，已开发出一种寨卡病毒灭活疫苗候选物（PIZV）。在两次免疫剂量后，含铝佐剂的候选PIZV在CD-1和AG129小鼠中显示出高度免疫原性，从而支持PIZV候选物进入临床开发（NCT03343626）。历史上，手足口病（HFMD）的爆发主要由肠道病毒71和柯萨奇病毒A16引起。最近，柯萨奇病毒A6和A10与全球散发HFMD病例和爆发的增加有关。在一项研究中，柯萨奇病毒A6、A10和A16（CA6、CA10和CA16）在不同条件下通过甲醛或b-丙内酯（BPL）灭活，并检查了免疫效果。作者发现，CA10和CA16在BPL灭活（BI）后的免疫效果优于甲醛处理。此外，双三价治疗诱导了足够的中和抗体和细胞介导的免疫反应，表明BI-CA6、CA10和CA16作为潜在的多价疫苗候选物。灭活疫苗平台相对成熟，高度安全，可用于快速应对新出现的病原体，因此对于应对爆发至关重要。 2.3.多糖和多糖-蛋白结合疫苗 多糖疫苗是由基于碳水化合物的聚合物制成的，如来自细菌病原体的荚膜结构的壁酸或肽聚糖。一些针对细菌荚膜多糖的疫苗，例如脑膜炎球菌A/C/Y/W-135疫苗（Meningune-A/C/Y/W-135）、肺炎球菌疫苗（Pneumovax 23）和伤寒Vi多糖疫苗（Typhim Vi）（表1），已被批准用于预防侵袭性脑膜炎和伤寒疾病。然而，由于多糖不像蛋白质那样在主要组织相容性复合体（MHC）分子上被处理和展示，多糖疫苗通常显示出较弱的免疫原性、持久性差，并且只产生T细胞非依赖性免疫反应。没有T细胞的参与，这些疫苗不会引起记忆免疫反应或亲和力成熟，并且诱导的抗体——主要是IgM和IgG2——不适合激活补体，导致免疫保护无效且短暂。 多糖结合疫苗可以克服多糖疫苗的缺点。多糖结合疫苗是通过将病原体的荚膜多糖共价连接到蛋白载体上制备的，例如白喉类毒素（DT）、破伤风类毒素（TT）、改良的白喉毒素称为CRM197、脑膜炎球菌外膜蛋白复合物（OMPC）或H. influenzae蛋白D HiD。蛋白载体和多糖同时出现在MHC-II上，导致T细胞受体（TCR）识别并激活Th反应。Th与B细胞之间的相互作用将改善和塑造抗体的滴度和质量以及B细胞记忆反应。共价结合方法包括标准化学交联和生物结合技术。目前批准的多糖结合疫苗通常是通过化学方法生产的，包括肺炎球菌13价、15价和20价结合疫苗（Prevnar 13, Vaxneuvance, Prevnar 20）、B型流感嗜血杆菌结合疫苗（Liquid PedvaxHIB, HIBERIX, ActHIB）和两种脑膜炎球菌结合疫苗（A, C, Y, W, MenQuadfi；A, C, Y和W-135, MENVEO, Menactra）（表1），等等。最近，Enotarpi等人报告了使用MenA，一种稳定的糖模拟结合疫苗，诱导针对A群脑膜炎奈瑟菌的保护性抗体。该团队生成了一系列未乙酰化的carbaMenA寡聚体，这些寡聚体被证明比荚膜多糖（CPS）更稳定，并表明八聚体（DP8）的随机O-乙酰化改善了抗MenA CPS抗体结合的抑制，并在与CRM197结合后诱导了抗MenA保护性小鼠抗体。这种方法可用于生成稳定的新糖结合疫苗。 生物结合技术允许多糖和载体蛋白在微生物内生物合成，通常是大肠杆菌。然后通过来自N-连接蛋白糖基化系统的特定寡糖转移酶在体内偶联蛋白质。近年来，生物合成因其经济性、快速性和效率而受到青睐。由这项技术生产的第一种多糖结合疫苗候选物是志贺氏菌多糖结合疫苗（GVXN SD133），由瑞士GlycoVaxyn AG开发，已完成I期临床试验（NCT01069471）。研究证明了GVXN SD133疫苗的良好安全性，所有测试剂量均能引起对志贺氏菌O1多糖的显著体液反应。蛋白载体也产生了功能性抗体，证明了这种新技术在保持碳水化合物和结合蛋白表位方面的优势。另一种针对志贺氏菌flexneri 2a（Flexyn2a）的生物结合疫苗在I期研究（NCT02388009）的所有时间点和所有组别中，接种后均引起了统计学上显著的S. flexneri 2a脂多糖（LPS）特异性体液反应。结果表明Flexyn2a具有令人满意的安全性，产生了强大的体液反应。这种疫苗目前正在进行IIb期（NCT02646371）。总体而言，多糖结合疫苗平台比其他平台显示出更多的潜力，并提供了解决细菌疫苗紧迫问题和挑战的解决方案，通过逐步使用生物合成技术。 2.4.重组亚单位疫苗 重组亚单位疫苗采用基因工程方法，在合适的宿主细胞中表达病原体特异性基因，如大肠杆菌、酵母、昆虫细胞或哺乳动物细胞等。重组亚单位疫苗通常具有良好的安全性和稳定性。然而，由于外源蛋白通常显示MHC II类反应，通常不会产生强烈的T细胞反应，因此需要佐剂刺激和多次接种以增强免疫原性，这可能不适用于呼吸道黏膜免疫。目前批准的人类重组亚单位蛋白疫苗包括流感疫苗（FluBlok）、带状疱疹疫苗（Shingrix）、脑膜炎球菌B群疫苗（Trumenba、Bexsero）和COVID-19疫苗（ZF2001、Nuvaxovid）（表1）。近年来，随着反向疫苗学、结构生物学、基因组学和蛋白质组学理论和技术的进步，重组亚单位疫苗免疫原逐渐进入理性设计的新时代。反向疫苗学的过程是利用自下而上的方法从基因组到疫苗开发疫苗。2013年批准的Bexsero脑膜炎B群疫苗是反向疫苗学的经典案例。它基于对致病微生物的关键保护或毒力抗原的全基因组预测和筛选，然后开发新疫苗；这样的例子包括三个抗原：淋病奈瑟菌肝素结合抗原（NHBA）、因子H结合蛋白（fHbp）和淋病奈瑟菌粘附素A（NadA）。Shingrix是葛兰素史克开发的重组亚单位佐剂疫苗，由水痘-带状疱疹病毒的糖蛋白gE重组蛋白组成，并补充了新的佐剂AS01B。对带状疱疹的整体疫苗效力在老年人（≥50岁）中为97.2%。Shingrix的成功强调了佐剂在疫苗开发中的关键作用。NVXCoV2373（Nuvaxovid）是一种含有昆虫细胞表达的S-三聚体和Matrix-M佐剂的重组蛋白疫苗。最近的临床结果显示，该疫苗对任何关注或感兴趣的变体的疫苗效力为92.6%。结核病亚单位疫苗M72/AS01E（葛兰素史克）包含两个M72重组融合免疫原（MTB32A和MTB39A）与佐剂系统AS01E结合，并为M. tuberculosis感染、HIV阴性成年人提供约50%的疾病进展到活动性肺结核的保护约3年。此外，另一种重组亚单位结核病疫苗（GamTBvac）被证明由两个结核分枝杆菌抗原融合（Ag85A和ESAT6-CFP10）组成，与明胶结合域固定在明胶上，并与由DEAE-明胶核心和CpG寡脱氧核苷酸（TLR9激动剂）组成的佐剂混合。II期的结果显示出有希望的安全性和耐受性，诱导了抗原特异性干扰素-γ反应、表达Th1细胞因子的CD4+ T细胞和IgG反应。结构生物学也有助于疫苗的理性设计。RSV表面融合（F）蛋白存在于两种构象中：前融合（pre-F）和后融合（post-F）构象。基于前F和抗体的高分辨率复合物结构，F蛋白被修改以在前融合状态下稳定（DS-Cav1）。I期临床显示，针对前融合特异性表面RSV F的血清抗体的中和活性增加了10倍以上。其他人设计并获得了一种基于结构探究的稳定RBD-sc-dimer疫苗分子。RBD的C末端的N602残基与另一个RBD的N末端串联设计，提高了RBD二聚体的稳定性和中和抗体反应。根据官方报告，疫苗的III期临床数据显示，该疫苗对18岁及以上人群的任何严重程度的COVID-19的保护效力为81.43%（NCT04646590）。这些结果代表了基于结构的疫苗设计的临床证据，预示着精准疫苗学的新时代的曙光。重组亚单位疫苗平台具有技术优势，如安全性和效率，以及良好的稳定性和成熟的产业。然而，安全有效的佐剂对提高疫苗效力至关重要。结构生物学、反向疫苗学和新型佐剂的新技术将促进重组蛋白疫苗的设计。 2.5.病毒样颗粒和纳米颗粒疫苗 病毒样颗粒（VLPs）是由病毒结构蛋白自组装形成的纳米尺寸（20-200纳米）颗粒，它们的结构和免疫原性与天然病毒相似。VLPs不包含病毒遗传物质，因此可以模拟病毒抗原性而不具致病性。VLPs具有高度重复的抗原表位阵列，有利于被树突状细胞（DCs）吞噬并呈现给MHC I类和II类分子。它们可以激活身体，诱导强烈的细胞和体液免疫反应，使其成为疫苗开发的理想平台。目前批准的VLPs疫苗包括乙型肝炎疫苗（Hepavax-B、Engerix-B、Recombivax HB、HBVaxPro、Heplisav-B、Fendrix、Hepavax-Gene）、HPV疫苗（Cervarix、Gardasil、Gardasil 9、Cecolin和Wozehui）、乙型肝炎E疫苗（Hecolin）、疟疾疫苗（Mosquirix）和COVID-19疫苗（Covifenz）（表1）。此外，多种基于VLPs的预防性疫苗已进入临床试验阶段，主要针对诺如病毒、轮状病毒、BK多瘤病毒、狂犬病、RSV、HIV、流感病毒等。疟疾疫苗的研发仍然是一个巨大的挑战。GSK的科学家使用截短的环孢子蛋白（CSP）结合乙型肝炎表面抗原（HBsAg）生成名为RTS的蛋白质。然后，RTS与另一个游离的HBsAg在酵母细胞中共表达，生成RTS,S VLPs。然而，尽管RTS,S/AS01的三剂疫苗最初对临床疟疾具有一定的保护作用，但疫苗的效力随时间减弱，在高于平均水平的疟疾寄生虫暴露中效果较差。然而，RTS,S疫苗的开发大大提高了我们实现开发有效安全疟疾疫苗的长期目标的机会。最近，提出了VLPs的嵌合设计，以保护免受多型病原体的侵害。作者用系统发育上密切相关的环区域替换了HPV L1环区域。HPV33/58/52 VLPs的三型嵌合体在小鼠和非人灵长类动物中诱导的中和滴度与三种野生型VLPs混合物相当。作者目前正在开发基于这一策略的七种交叉疫苗，针对20种HPV变体。Medicago Inc.开发的一种基于植物的VLPs COVID-19疫苗最近在加拿大获得授权使用。该疫苗含有SARS-CoV-2刺突（S）蛋白（原始菌株）的VLPs以及AS03佐剂，显示出71%的效力，保护18至64岁的试验参与者（https://www.canada.ca/en/health-canada/services/drugs-health-products/covid19-industry/drugs-vaccines-treatments/vaccines/medicago.html）。 纳米颗粒疫苗（NPVs）使用纳米材料作为载体、链接器或免疫调节剂，通过物理或化学方法将特定抗原和佐剂连接起来。这种基于纳米载体的传递系统可以保护疫苗免于过早降解，提高其稳定性，并促进免疫原传递到抗原呈递细胞（APCs），特别是DCs。此外，纳米颗粒提供了合适的疫苗给药途径，并增强了具有缓慢释放特性的抗原摄取，从而产生强烈的体液、细胞和粘膜免疫反应。纳米颗粒可以来自脂质体、VLPs以及金属或非金属无机、聚合物和脂质。但与其他疫苗候选物一样，NPVs的生产充满了许多困难和挑战。例如，一些NPVs可能会引发系统性或局部炎症反应，而一些纳米材料会在细胞中积累，导致其在体内长期保留，可能导致血管血栓形成。此外，在生产和储存成本方面仍存在一些限制。 自组装蛋白支架也在疫苗开发中得到广泛应用；例如I53-50、铁蛋白、mi3和IMX313颗粒。I53-50是通过计算工程设计的双组分蛋白，可自组装成二十面体纳米颗粒。该系统已用于RSV、流感病毒和HIV疫苗的开发，这些I53-50疫苗候选物在动物模型中诱导了强烈的抗体反应。在COVID-19疫苗开发中，一种多价SARS-CoV-2刺突受体结合域纳米颗粒（RBD-NP）疫苗在小鼠中显示出保护作用，仅需一次免疫。这种RBD-NP疫苗在非人灵长类动物中引发了多样化的多克隆抗体反应，目前正在进行临床试验（NCT04742738，NCT05007951）。另一项研究展示了一种疫苗，该疫苗显示了SARS-CoV-2刺突蛋白的多个副本，以诱导强烈的中和抗体反应，从而提供对高剂量SARS-CoV-2挑战的保护。铁蛋白是一种天然蛋白笼，由24聚体结构组成，具有八个三重轴，可用于展示三聚体抗原，如流感血凝素（HA）或HIV Env蛋白。一种基于铁蛋白的疫苗候选物目前正在进行针对EBV（传染性单核细胞增多症、各种癌症和自身免疫疾病的原因）的I期临床试验（NCT04645147）。一些COVID-19疫苗也被设计为使用铁蛋白来展示RBD或刺突三聚体，形成纳米颗粒，这两种疫苗候选物在临床前研究中都显示出了提高的抗体反应。最后，mi3 NP是理性设计的i301纳米笼的突变形式，显示出比原始形式更高的产量、均匀性和稳定性。基于RBD的mi3疫苗可以诱导针对SARS-CoV-2变体和SARS-CoV的中和抗体。mi3已被用于开发流感、典型猪瘟和疟疾疫苗。通过遗传融合、标签/捕手组装或化学交联可以实现抗原到支架的展示。与基于蛋白质的纳米颗粒疫苗相关的主要挑战是在融合到或展示在支架上时保持抗原的结构构象。纳米颗粒疫苗是一个激动人心的平台，用于灵活的抗原展示，在疫苗开发中具有巨大的潜力。 2.6.病毒载体疫苗 病毒载体疫苗使用减毒病毒疫苗株或非复制病毒作为载体，有效地将抗原基因代码传递到宿主细胞核中以诱导免疫反应。病毒基因组可以稳定地接受大基因片段的插入并表达特定抗原，从而可以使用病毒载体技术开发多种疫苗。抗原可以精确合成、修改并针对宿主中的特定细胞。病毒载体诱导的身体反应类似于对自然感染的反应，导致强烈的体液和细胞免疫反应。病毒基础疫苗的主要关注点是针对载体的预先存在的免疫力，这削弱了疫苗引起的抗体诱导和T细胞反应。目前，许多病毒载体，如人类和黑猩猩腺病毒（Ad和ChAd）、水泡性口炎病毒（VSV）、改良的安卡拉牛痘病毒（MVA）、麻疹病毒（MV）、痘病毒、新城疫病毒（NDV）和其他病毒已被用作疫苗开发的载体。批准的病毒载体疫苗包括埃博拉病毒疫苗和COVID-19疫苗。由CanSino Biotechnology, Inc.开发的首个获得许可的埃博拉病毒疫苗基于腺病毒（Ad5）载体，已获得国家药品监督管理局（NMPA）的批准（表1）。其他包括由Merck开发并由食品药品监督管理局（FDA）批准的复制能力VSV基础埃博拉疫苗ERVEBO；由Janssen Cilag International N.V.（Janssen）开发的编码扎伊尔埃博拉病毒糖蛋白的腺病毒Ad26，Zabdeno；Mvabea，一种MVA，编码扎伊尔埃博拉病毒、苏丹埃博拉病毒和马尔堡病毒的糖蛋白，以及由Janssen开发的Tai Forest埃博拉病毒的核蛋白。迄今为止，已有五种批准的病毒载体COVID-19疫苗：由CanSino开发的基于腺病毒载体的Ad5；基于重组ChAdOx1腺病毒载体（ChAd）平台的AZD1222（Vaxzevria），由AstraZeneca开发；由印度血清研究所有限公司开发的Covishield（ChAdOx1_nCoV-19）；由Janssen开发的Ad26.CoV2.S疫苗；以及基于Ad26和Ad5载体的Sputnik V，由俄罗斯加马利亚研究所开发。 中国疾病预防控制中心（中国疾控中心）已开发出一种基于DNA疫苗与复制能力天坛牛痘（rTV）疫苗结合的HIV疫苗（DNA/rTV），该疫苗包含gag、pol和env基因。这种疫苗在恒河猴中对同源和异源挑战后的病毒获取具有保护作用。DNA/rTV疫苗在I期（ChiCTR-PRC-10001287）中安全并诱导免疫反应。2021年11月，使用DNA/rTV疫苗的II期临床试验（ChiCTR1900021422）已完成。研究人员还构建了一种包含刺突蛋白的复制能力重组病毒（rVSV-SARS-CoV-2）的COVID-19疫苗。结果显示，通过鼻内（i.n.）给药的rVSV-SARS-CoV-2疫苗在猕猴中诱发的中和抗体水平是肌肉注射（i.m.）途径的8倍。同样，基于NS1-del基础的减毒流感病毒载体的结核病疫苗也已进入I期临床试验（NCT03017378）。厦门大学、香港大学和北京万泰生物药业开发了一种基于减毒流感病毒的COVID-19疫苗，DelNS1-2019-nCoVRBD-OPT1（鼻内流感基础-RBD），目前正在进行III期临床试验（ChiCTR2100051391）。 由于其制造平台的多功能性和在流行病或大流行期间的响应时间，病毒载体疫苗越来越多地用于预防性疫苗的生产。然而，罕见的风险事件仍然是一个需要解决的重要问题，以充分利用这一平台在未来的潜力，这在传染病和癌症中具有重要意义。 2.7.肽疫苗 免疫系统对抗原作出反应，通常集中在少数氨基酸（aa）或肽段上，主要是B细胞和T细胞表位。肽疫苗旨在识别病原体上的肽序列，这些序列能够诱导保护性免疫反应，然后使用这些肽序列来全合成疫苗物质。由于它们是合成的，没有突变或逆转的风险，肽抗原可以快速修改以产生特定的反应。然而，这种方法在实践和理论上仍然存在困难。肽疫苗本身通常免疫原性不足，需要多次免疫才能有效。免疫原性可以通过将表位肽与载体蛋白融合、将表位肽与载体蛋白化学链接或人工合成相关肽的重复序列来增强。表位通常不是简单的氨基酸序列；然而，结构表位——具有精确构象——有时可能是抗体结合所必需和充分的。因此，以构象依赖的方式呈现肽是肽疫苗设计的重要考虑因素。先进的肽疫苗目前正在临床试验中，包括针对流感病毒、丙型肝炎病毒、HIV-1、疟疾和阿尔茨海默病的疫苗。 最近，图宾根大学医院开发了一种基于肽的COVID-19疫苗候选物，名为CoVac-1，由来自SARS-CoV-2的多个病毒蛋白（刺突、核衣壳、膜、包膜和开放阅读框8（ORF8））的T细胞表位组成。这与Toll样受体1/2激动剂XS15结合，在Montanide ISA51 VG中乳化。在I期，开放标签试验（NCT04546841）中，CoVac-1显示出有利的安全性，并且在所有参与者中诱导了针对多种疫苗肽的SARS-CoV-2特异性T细胞反应，由多功能Th1 CD4+和CD8+ T细胞介导。这些发现表明CoVac-1诱导了一种广泛、强大且与关注变体无关的T细胞反应。 一种疟疾疫苗PEV3B含有来自恶性疟原虫顶端膜抗原1（AMA-1）和环孢子蛋白（CSP）的两个多肽。临床试验Ia（NCT00400101）和Ib（NCT00513669）阶段证明了病毒体配方的PEV3B的安全性和免疫原性。事实上，在大多数时间点上，AMA-1和CSP肽抗原特异性IgG滴度显著高于对照组。这些发现为进一步开发针对疟疾的多价病毒肽疫苗提供了坚实的基础。 一种新型通用流感疫苗Multimeric-001（M-001），由BiondVax Pharmaceuticals Ltd.开发，包含来自A型和B型流感病毒的HA、NP和M1蛋白的保守表位，旨在保护免受多株和多季节流感病毒株的侵害。七个已完成的临床试验表明，该疫苗安全、耐受性好，并对广泛的流感毒株具有免疫原性。然而，在2020年10月，M-001的III期临床试验（NCT03450915）并未显示安慰剂组和接种组在减少流感疾病方面有显著差异。在HIV疫苗研究中，一种融合肽（FP）共价链接到关键孔虫血蓝蛋白（KLH）的赖氨酸残基上，命名为FP-KLH，被设计为在Env三聚体初次免疫后作为增强剂。这种组合免疫方案在小鼠中诱发了单克隆抗体，中和了高达31%的208种HIV-1跨亚型菌株。对豚鼠和猕猴的免疫诱导了类似的广泛的融合肽导向的中和反应，表明HIV-1融合肽是疫苗诱导广泛中和抗体的靶标。 肽疫苗的开发作为一种方法吸引了各种治疗领域的关注，包括癌症、阿尔茨海默病和丙型肝炎病毒。尽管如此，肽疫苗仍然存在挑战，包括较弱的免疫原性和不一致的免疫反应，这应该通过表位设计、载体优化和新佐剂的结合进一步改进和发展。 2.8.DNA和mRNA疫苗 核酸疫苗由DNA疫苗和mRNA疫苗组成。DNA疫苗使用编码蛋白质的细菌质粒，在哺乳动物启动子下，然后驱动宿主细胞中的抗原表达。DNA疫苗可以诱导体液和细胞免疫，具有长期免疫反应，并且易于制造和扩大规模。针对流感、乙型肝炎、HIV、疟疾、SARS-CoV-2和癌症等传染性和非传染性疾病的DNA疫苗已在数百项人类临床试验中进行了测试。最近，印度在2022年批准了第一种用于人类紧急使用的DNA疫苗。由Zydus Cadila开发的ZyCoV-D疫苗采用了非复制和非整合的质粒DNA，携带SARS-CoV-2的基因。ZyCoV-D使用无针系统，将免疫以狭窄的流体流形式传递到皮肤中，显著减少了副作用。在III期临床试验的中期报告中，ZyCoV-D疫苗的有效性达到了约66.6%。治疗组中诱发的不良事件的发生相似。总的来说，ZyCoV-D疫苗在III期试验中被验证为有效、安全和具有免疫原性。然而，许多DNA疫苗的免疫原性低于其他疫苗平台，并且与在其他哺乳动物中看到的临床结果相比，临床结果令人失望。此外，安全性问题，如质粒DNA整合到基因组DNA中。过去对DNA疫苗整合进行了广泛研究，但没有证据表明发生了整合。DNA疫苗受到其较弱的免疫原性的限制，需要施用更大的剂量。此外，它们有效的递送仍然是未来研究的问题。 mRNA疫苗通过将与病原体特定蛋白相对应的信使RNA（mRNA）引入宿主细胞而发挥作用。mRNA疫苗主要包括传统的非复制型mRNA和自复制mRNA（SAM）。获得许可的COVID-19疫苗BNT162b2和mRNA-1273都是非复制型mRNA疫苗。自复制RNA（SAM）具有编码RNA复制因子的完整基因。与传统mRNA相比，SAM具有更持久和更高水平的抗原表达。SAM疫苗所需的剂量也远低于传统mRNA疫苗。非复制型和SAM疫苗在引入细胞质时表达高水平的异源基因。mRNA疫苗可以激活先天免疫系统并发挥固有的佐剂效应。mRNA疫苗具有免疫原性；被模式识别受体（PRRs）如TLR3和TLR7/8识别；在接种部位产生细胞因子；并招募和驱动先天免疫细胞（如树突状细胞和巨噬细胞）的激活和成熟。对于适应性免疫，mRNA的翻译过程在细胞质中完成以产生目标抗原，然后被有效加工成多肽并呈现给MHC-I分子，引发细胞毒性T淋巴细胞（CTL）反应。翻译后的抗原随后被分泌并在MHC-II蛋白上呈现给辅助T细胞（Th），以引发CD4+ T细胞反应，这通过炎症细胞因子刺激B细胞产生中和抗体并激活吞噬细胞。与传统疫苗类似，为了克服脂质双层并将mRNA疫苗转移到细胞质中，已开发了各种mRNA疫苗的递送方法，包括基因枪、电穿孔、脂质纳米颗粒（LNPs）等。 COVID-19 mRNA疫苗Comirnaty（BioNTech/Pfizer）是FDA于2021年8月首次批准用于人类的mRNA药物；Spikevax（Moderna）疫苗也于2022年1月在美国获得授权，并随后在其他国家使用（表1）。Comirnaty和SpikeVax是LNP配方的、修饰核苷的mRNA疫苗，编码SARS-CoV-2的S蛋白的前融合稳定形式。在一项涉及43,548名参与者的研究中，接种两剂疫苗后BNT162b2预防COVID-19的有效性为95%。严重不良事件的发生率很低，疫苗组和安慰剂组之间相似。在涉及30,420名志愿者的III期临床试验中，mRNA-1273疫苗预防COVID-19的有效性为94.1%，同样，严重不良事件很少见。另一种mRNA疫苗（CVnCoV），由CureVac开发，已进入IIb/III期临床试验。然而，CVnCoV对有症状的COVID-19的有效性为48.2%，随着SARS-CoV-2变种的出现，该试验被暂停。另一种mRNA疫苗ARCoV，由中国的Walvax Biotechnology开发，已于2022年9月获得印尼药品机构的紧急使用授权。ARCoV热稳定，可在室温下至少存放一周。ARCoV在I期临床研究中被证明是安全且耐受性良好，并能诱导强大的体液和细胞免疫反应，支持进一步的大规模临床研究和人类使用。 目前，有超过25种针对SARS-CoV-2的mRNA疫苗候选物正在进行临床试验。此外，还有许多针对其他传染病的mRNA疫苗的临床试验，包括寨卡病毒（NCT04064905）、流感病毒（NCT03345043, NCT03345043）、巨细胞病毒（NCT04232280, NCT03382405, NCT03382405）、RSV（NCT04528719）、基孔肯雅病毒（NCT03829384, NCT03325075）和狂犬病（NCT02241135, NCT04062669）。 环状mRNA（circRNA）是一种非编码单链RNA，通过添加内部核糖体进入位点（IRES）和/或通过在5′UTR中纳入特定的核苷修饰，可以实现蛋白表达。这一新平台已被证明由于转录本的延长半衰期，在真核细胞中产生强大且稳定的翻译。最近，Qu等人报告了一种SARS-CoV-2 Omicron circRNA疫苗，该疫苗在小鼠和猴子中诱导了强大的体液和细胞免疫反应，并有效抵抗SARS-CoV-2。 与传统疫苗相比，mRNA疫苗具有类似活病毒的免疫反应机制，没有感染或整合到宿主基因组的风险，更稳定，能够有效表达抗原蛋白，并且通过快速且成本效益高的大型生产过程生产。从理论上讲，mRNA疫苗的开发只需要在成熟的技术平台上替换抗原序列；因此，在预防和控制新出现的传染病方面提供了相当大的优势。然而，mRNA疫苗在翻译效率和稳定性方面仍然存在一些挑战。此外，了解安全性和抗体反应的持续时间需要更长期的数据。总体而言，mRNA技术为疫苗、治疗以及更多领域提供了一个令人兴奋和有希望的途径。 2.9.当前和未来的中国预防性疫苗市场 中国是目前少数几个能够通过其工业基础设施提供足够疫苗供应能力的国家之一。近年来，中国在疫苗研发方面做出了巨大努力，并取得了显著进展，其疫苗市场正逐渐繁荣起来。根据NMPA批准的药品信息，中国市场上有94种预防性疫苗，可以预防38种疾病（表2）。其中，80种疫苗是国内生产的，11种来自国外；国产疫苗作为市场的主力，而一些战略性疫苗的供应，如白喉、破伤风、百日咳、脊髓灰质炎和b型流感嗜血杆菌联合疫苗（DTwP/Hib）、五价轮状病毒疫苗、四价和九价HPV疫苗以及带状疱疹疫苗仍然依赖外部制造商。最近，国产HPV疫苗和肺炎球菌疫苗的批准展示了中国在疫苗开发和制造领域的巨大潜力。中国还开发了手足口病疫苗（EV71）、戊型肝炎疫苗和埃博拉疫苗等新型疫苗。这些成就为SARS-CoV-2出现后多技术疫苗突破的快速部署奠定了坚实的基础。目前中国市场上的传染病疫苗包括流感、水痘、脑膜炎球菌性脑膜炎、甲型肝炎、乙型肝炎、戊型肝炎、狂犬病、白喉、百日咳、破伤风、b型流感嗜血杆菌、脊髓灰质炎、结核病、霍乱、轮状病毒、脓疱疮、气管炎、手足口病、破伤风、伤寒、副伤寒、黄热病、钩端螺旋体病、蜱传脑炎、日本脑炎、麻疹、腮腺炎、风疹、鼠疫、肺炎球菌肺炎、炭疽、布鲁氏菌病、COVID-19、宫颈癌、细菌性痢疾、埃博拉出血热、肾综合征出血热、带状疱疹。然而，与全球市场相比，中国仍然缺乏一些疾病的疫苗，如登革热、B群脑膜炎球菌和疟疾。同时，值得注意的是，中国大多数疫苗目前基于传统疫苗平台，如灭活或减毒活疫苗、基因工程疫苗。第三代疫苗技术如病毒载体和核酸疫苗的开发才刚刚开始，中国市场上还没有核酸疫苗。 表2 中国当前许可的疫苗市场 对于重要疾病，如HIV、RSV、寨卡病毒和巨细胞病毒疫苗，尚未在全球成功开发和上市。此外，主要传染病病原体的其他亚型或突变逃逸株也在不断演变。因此，带来了许多挑战，如现有疫苗覆盖不足，如COVID-19、流感、结核病等疫苗。此外，一些现有的传染病疫苗对某些特定类型预防效果较差，如B群脑膜炎球菌疫苗、人类乳头瘤病毒疫苗、肠道病毒EVD68、超级细菌疫苗等。此外，中国无法独立满足高风险或特殊人群的疫苗需求，如老年人的带状疱疹疫苗。最后，联合疫苗是一线可以预防多种疾病并让人们通过较少的注射获得保护的疫苗。未来，应加强新一代疫苗技术的开发，如病毒载体疫苗和核酸疫苗。 3.治疗性疫苗的发展进展 与预防性疫苗不同，治疗性疫苗是指在已经感染病原体或患有特定疾病的患者中诱导特异性或非特异性免疫反应以治疗疾病进展的生物制品。因此，治疗性疫苗的主要目标是诱导肿瘤消退、根除微小残留病、建立持久的抗肿瘤记忆以及避免非特异性或不良反应。治疗性疫苗主要分为四类：基于肽/蛋白的疫苗、基于细胞的疫苗、基于DNA或RNA的疫苗和基于病毒载体的疫苗。根据疾病分类，治疗性疫苗可以分为针对肿瘤的疫苗、针对传染病的疫苗和针对慢性病的疫苗。首个获得FDA批准的癌症疫苗，Sipuleucel-T（Provenge，由Dendreon公司商业化），目前用于治疗转移性去势抵抗性前列腺癌。Provenge是一种自体的、基于树突状细胞的疫苗，装载有与粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）融合的前列腺酸性磷酸酶（PAP）抗原；这种疫苗首次实现了利用患者的自身免疫细胞攻击癌细胞的理念。迄今为止，已有超过30,000名男性患者接受了Provenge治疗，临床上已证明可以延长晚期疾病男性患者的生命。Provenge的批准在治疗性疫苗领域内具有重要意义，并强调了抗癌疫苗可以发挥作用的事实，从而为进一步投资癌症疫苗开发提供了动力。 3.1.治疗性疫苗在癌症方面的应用 3.1.1.治疗性疫苗在肺癌方面的应用 肺癌（LC）是最常被诊断出的癌症，也是导致癌症相关死亡的主要原因，由于预后不佳和临床结果差，给全球公共卫生带来了沉重负担，5年生存率为19%；实际上，肺癌占癌症总病例的11.4%，占全球癌症总死亡人数的18.0%。LC分为两个主要组织类型：小细胞肺癌（SCLC）和非小细胞肺癌（NSCLC）。传统的抗癌疗法（手术、放疗和化疗）在遏制进展方面的有效性有限，因此，全球范围内正在积极开展针对LC的治疗性疫苗设计研究（表3）。2008年，古巴开发了世界上第一个有效的治疗性疫苗CIMAvax EGF用于NSCLC，后来在古巴、秘鲁和委内瑞拉批准用于一线化疗后的晚期（IIIB和IV期）NSCLC治疗。CIMAvax EGF由人重组表皮生长因子（EGF）与脑膜炎奈瑟菌重组P64K蛋白共价结合而成。EGF调节细胞生长和分裂，NSCLC患者中EGF的过度表达与细胞生长和分裂失控有关。CIMAvax EGF通过刺激免疫系统产生特异性针对EGF的抗体，抑制其与癌细胞上的相应受体结合，从而减缓癌细胞的无控制生长。II期和III期临床试验表明，CIMAvax EGF耐受性良好，并延长患者生存期，特别是60岁以下患者的中位总生存期（OS）分别为18.53个月和7.55个月。另一种疫苗Vaxira是一种免疫治疗剂，由小鼠γ型抗异型单克隆抗体Racotumomab和氢氧化铝组成。Racotumomab特异性诱导针对在多种实体瘤中过度表达的Neu-糖基化GM3神经节苷脂（NeuGcGM3）的抗体反应。目前正在评估多种癌症适应症，包括黑色素瘤、乳腺癌和肺癌。Vaxira治疗NSCLC的临床试验结果显示，中位生存时间为8.23个月，略高于对照组的6.8个月；Vaxira治疗组的中位无进展生存时间为5.33个月，对照组为3.9个月，证明了Vaxira优于安慰剂。基于II/III期研究的有希望的结果，Racotumomab于2013年在古巴和阿根廷推出，作为晚期NSCLC患者的皮下注射治疗。Tedopi是一种基于新表位的疫苗，具有针对HLA-A2+的限制性修饰新表位，针对肺癌中经常表达的五种肿瘤相关抗原：CEA、HER2、MAGE2、MAGE3和P53。在II期试验中，Tedopi在预处理的晚期NSCLC患者中显示出17.3个月的OS，并具有可管理的安全性。ATALANTE-1——一项随机、开放标签、两步、III期研究——比较了Tedopi与标准治疗（SoC）在HLA-A2+ NSCLC患者中的疗效，这些患者在ICI治疗后疾病进展的第二或第三线治疗。Tedopi通过刺激杀手T细胞，使它们能够发现并消除癌细胞，这是治疗疾病的关键过程。结果显示，在63名Tedopi组患者中，有29名患者至少存活了12个月，12个月生存率为46%，远高于预定的25%。一名54岁的晚期LC患者，在接受了五次Tedopi注射后，肿瘤迅速缩小（从39毫米缩小到23毫米）。在本报告发布时，患者的生存期已超过20.6个月，仍在观察中。现在，由于其出色的临床数据，Tedopi已获得美国FDA的孤儿药指定，用于治疗HLA-A2阳性NSCLC。 表3 市场上或处于临床开发阶段的针对不同疾病的治疗性疫苗 3.1.2.治疗性疫苗在乳腺癌方面的应用 乳腺癌（BC）是全球第二常见的恶性肿瘤，每年有超过226万例新病例。它也是女性癌症相关死亡的主要原因。迄今为止，截至2021年6月23日，共有44项正在进行的（即活跃的、不招募；招募；尚未招募）临床试验正在研究BC的治疗性疫苗。就疫苗平台而言，大多数BC疫苗是基于肽的（N=20，45.5%），而大约有10项（22.7%）的临床试验正在测试基于细胞的BC疫苗；新技术开发的病毒载体疫苗占6项（13.6%），而基于基因的BC疫苗正在8项（18.2%）临床试验中进行评估。 人表皮生长因子受体-2（HER2）是乳腺癌疫苗的理想靶点，是一种细胞表面受体蛋白，具有酪氨酸激酶活性，在高达75%的BC中表达。HER2在细胞生长、存活和分化中发挥着极其重要的作用。针对HER2的基于肽的疫苗能够诱导持久的特异性细胞和体液免疫反应，以抑制HER2阳性肿瘤细胞的生长，显示出高免疫原性、强特异性和良好的安全性。在II期临床试验（NCT00524277）中，HER2衍生的肽疫苗GP2，即HER2跨膜域（TMD）的亚优势表位，与GM-CSF（一种FDA批准的免疫佐剂）结合使用。这种组合刺激了抗原呈递细胞（如DC等）的增殖，并进一步诱导CD8+细胞毒性T淋巴细胞（CTLs）识别和摧毁表达HER2/neu的癌细胞。此外，GP2疫苗耐受性良好，没有严重的不良反应，接受GP2疫苗治疗的BC患者在手术后以及Herceptin治疗后5年的无病生存率达到100%。此外，与单独接受GM-CSF治疗的患者相比，BC复发率为0%，而后者为89.4%。基于E75（HER2/neu 369-377，KIFGS LAFL）的疫苗是治疗BC患者最广泛研究的策略。然而，目前的结果表明，E75疫苗仅对三阴性BC患者并且在治疗与曲妥珠单抗联合使用时对表达HLA-A24的患者提供了显著的临床益处；需要进一步评估这些效果。其他基于肽的疫苗也在临床试验中（表3）：AE37（HER2/Neu 776-790，GVGSPYVSRLLGICL；II期临床试验中），TPIV100（一种使用sargramostim作为佐剂的多表位疫苗，针对HER2；II期临床试验中），MVFHER-2（aa597-626；I期临床试验中）和MVF-HER-2（aa266-296；I期临床试验中）（MVF-HER2是两种嵌合型曲妥珠单抗样（MVF-HER2，aa597-626）和小扰素样（MVF-HER2，aa266-296）HER2 B细胞肽基疫苗的组合）。此外，基于细胞的治疗性疫苗是患者特定的，需要一种安全的方法进行个性化疫苗开发（Arab等人，2020年）。目前有多种针对HER2的基于细胞的疫苗正在开发中（表3）：DC细胞（NCT02061423，NCT04348747），PBMC细胞（APC8024），以及同种异体细胞（NCT00847171）已被用作免疫原进行免疫。初步结果表明，这些疫苗耐受性良好，并提供了特异性抗HER2细胞免疫反应。目前，正在考虑用于提高BC治疗性疫苗效果的各种方法：包括选择合适的细胞亚群、佐剂的选择以及不同的工程方法（如基于VLP或基于基因的疫苗）。然而，这些优化的临床益处仍有待验证。 3.1.3.治疗性疫苗在结直肠癌方面的应用 结直肠癌（CRC）是世界上第三常见的癌症，仅次于LC和BC，发病率为10.0%，死亡率为9.4%。CRC的标准治疗是手术、化疗和放疗，这些治疗可能结合使用。然而，这些治疗有许多副作用，许多患者在一系列治疗后仍然会复发。因此，为这一患者群体开发替代的有效治疗方法至关重要。尽管，目前还没有FDA批准的CRC疫苗，但已评估了多种疫苗用于治疗CRC，包括自体、DC、肽和基于病毒载体的疫苗。OncoVAX是一种自体结肠癌疫苗，与活的卡介苗（BCG）混合，用作CRC切除术后患者的辅助治疗。III期临床试验（NCT02448173）结果表明，OncoVAX对III期结肠癌患者没有显著影响，但在平均5.8年的随访期间。OncoVAX显著延长了II期结直肠癌患者的无复发期，并降低了总体复发风险和死亡风险。作为一种主动特异性免疫治疗（ASI），OncoVAX在免疫调节佐剂（BCG）的帮助下增强了患者肿瘤细胞的免疫原性，以刺激患者对自体（患者特定）肿瘤细胞的免疫反应。基于ASI的治疗程序通常假定患者肿瘤细胞上存在不同的肿瘤抗原，并且这些抗原在正常细胞中不存在或浓度较低。 最近的研究报告了一种基于腺病毒的疫苗，用于治疗结直肠癌（CRC），并在I期临床试验（NCT01972737）中取得了积极结果。研究发现，CRC抗原鸟苷酸环化酶C（GUCY2C）能够在小鼠中引发针对肿瘤的抗原特异性CD8+ T细胞反应，而不是CD4+ T细胞，从而在不引起自身免疫的情况下提供抗肿瘤免疫。由人类5型腺病毒（Ad5）（作为载体）、PADRE（在大多数人类HLA分子背景下活跃的CD4+ T细胞表位）和GUCY2C组成的Ad5-GUCY2C-PADRE疫苗也经过了测试：在I/II期临床试验中，10名CRC患者接受了疫苗接种，并在6个月内进行了随访。作者发现Ad5-GUCY2C-PADRE安全地产生了针对抗原的细胞毒性CD8+细胞，但没有产生自身免疫性CD4+ T细胞，且没有严重的不良反应。 在2020年美国临床肿瘤学会（ASCO）大会上，梅奥诊所报告了一种新的治疗方法疫苗PolyPEPI1018，专门为MSS型CRC设计，可以有效延缓肿瘤进展。PolyPEPI1018是一种多肽疫苗，由六种合成肽组成。这些肽段包括来自7种保守的癌症睾丸抗原（CTAs）（TSP50、EpCAM、Survivin、CAGE1、SPAG9、MAGE-A8、FBXO39）的12个独特的免疫原性表位，这些抗原在mCRC中经常表达。这种疫苗经过优化，以诱导持久的CRC特异性T细胞反应。在OBERTO临床I/II期试验（NCT03391232）中，共有11名患者接受了PolyPEPI1018疫苗接种：3名患者进一步肿瘤进展，5名患者病情稳定，3名患者部分肿瘤缓解，2名患者的肿瘤缩小到可以接受手术的程度。值得注意的是，在手术后原发肿瘤中没有发现存活的肿瘤细胞，表明肿瘤细胞被杀死了。因此，这些初步发现表明PolyPEPI1018对MSS mCRC肿瘤具有早期临床活性，可以有效延缓肿瘤进展。因此，需要进一步研究以调查PolyPEPI1018的疗效。此外，还有多项旨在寻找正确的抗原刺激物的试验正在进行中。 3.1.4.治疗性疫苗在肝癌方面的应用 肝癌是全球最常见的癌症之一，发病率为4.7%，死亡率为8.3%。肝细胞癌（HCC）是最常见的原发性肝癌类型，通常发生在由酗酒、代谢综合征或乙型肝炎（HBV）或丙型肝炎（HCV）病毒感染引起的慢性肝病背景下。事实上，HBV和HCV感染被认为是HCC的主要风险因素。尽管HCC有各种治疗方法，包括预防性疫苗，包括HBV疫苗，已被报告可以降低HCC的发病率；尽管如此，患者总体生存率的变化仍然远未令人满意，对于更有效的治疗方法存在巨大的未满足需求。癌胚抗原糖蛋白-3（GPC3）在80%的HCC中特异性高表达，但不在正常组织中表达，因此被认为是抗原特异性免疫治疗的理想靶点。事实上，Nobuhiro等人已经发现GPC3肽可以在小鼠中诱导免疫反应，产生特异性细胞毒性T淋巴细胞（CTL）和抗肿瘤活性，而不会引发自身免疫现象。因此，大多数基于肽的HCC疫苗主要针对GPC3抗原。 在一项II期临床病例对照研究（UMIN-CTR，UMIN000002614）中，比较了接种和未接种GPC3肽疫苗的患者的无病生存（DFS）、总生存（OS）和CTL诱导。研究证实，无论是否接种GPC3肽疫苗，80%的患者都会复发。然而，术后辅助疫苗接种可能会使1年复发率降低约15%，5年和8年生存率分别提高约10%和30%。此外，GPC3 IHC染色阳性的患者更有可能诱导CTLs，60%的患者生存超过5年。另外两种肽鸡尾酒疫苗（ONO-7268MX1 [JapicCTI-121933]和ONO-7268MX2 [JapicCTI-142477]），包含GPC3、在HCC中上调的含有WD重复的蛋白（WDRPUH）和类似内切核酸酶VIII的三个表位（NEIL3），在两项I期研究中评估了晚期HCC。除了GPC3，WDRPUH和NEIL3也被确定为HCC中的潜在免疫治疗靶点。其中，WDRPUH具有促进生长的活性，抑制WDRPUH可以延缓癌细胞的生长，而NEIL3作为一种肿瘤抗原，其编码基因在HCC中表现出高频的杂合性丧失，表明它可能是一个潜在的肿瘤抑制基因，在DNA修复中发挥作用。接种ONO-7268MX1和ONO-7268MX2的HCC患者显示出良好的耐受性，并诱导了CTL反应。一些患者还表现出长期疾病控制，ONO-7268MX1和ONO-7268MX2的疾病控制率分别为52.9%和35.7%，报告了9名和5名患者的病情稳定。这些结果暗示了这些疫苗在治疗HCC方面的潜在用途。 IMA970A是一种由16种新发现的在HCC患者肿瘤组织中过度表达的肿瘤相关肽（TUMAPs）组成的基于肽的HCC疫苗。IMA970A与免疫刺激剂CV8102一起给药，可以诱导平衡的Th1/Th2免疫反应。在这些TUMAPs中，有7种限制在HLA-A02上，5种限制在HLA-A24上，4种限制在HLA-II类上。处于非常早期、早期和中期HCC的患者被纳入接受单次低剂量环磷酰胺的预疫苗输注，然后是9次皮内疫苗接种。初步结果显示疫苗具有良好的安全性，但免疫原性数据尚未公布（NCT03203005）。此外，甲胎蛋白（AFP）作为HCC最广泛使用的血清标志物，可以改善预后并用于监测治疗反应；AFP衍生肽疫苗的安全性和有效性也在临床试验中得到了验证。 另一种HCC的治疗性疫苗是基于个性化肽疫苗。2017年，一项I/II期研究评估了一种新的治疗方法对晚期HCC的疗效和安全性：基于个性化肽疫苗（PPV-DC-CTL）的细胞免疫治疗与放疗相结合。结果显示疫苗耐受性良好，未引起严重副作用，研究中的9名患者病情控制良好，有效率（RR）为33%，疾病控制率（DCR）为66%。治疗效果明显优于单独报告的经导管动脉化疗栓塞（TACE）、索拉非尼和化疗。另一种个性化肽疫苗是使用仅来自恶性肿瘤细胞的非同义突变表位肽作为抗原（称为新抗原）；这些肽与MHC一起在肿瘤中表达，因此被T细胞特异性识别，引发强烈的抗肿瘤免疫反应。最近，刘团队发现个性化新抗原疫苗策略在预防HCC术后复发方面安全、可行且有效，并且通过ctDNA中的相应新抗原突变监测HCC进展也很有用；实际上，这为HCC患者的个性化医疗提供了可靠信息。在一项I期临床试验（ChiCTR1900020990）中，10名有血管侵犯的HCC患者在接受HCC诊断后2个月内进行了根治性手术切除和预防性TACE。通过肿瘤和周围组织全外显子测序鉴定非同义体细胞单核苷酸变异。对于疫苗，使用了6-20个体细胞点突变或RNA编辑新抗原长肽（27aa），并与ploy:IC佐剂混合作为抗HCC复发治疗。结果显示没有明显的治疗相关不良事件：新抗原疫苗可以有效地诱导和激活HCC患者的特异性免疫反应，并相应地延长这些患者的无复发生存期。患者的中位RFS为7.4个月，证实了个性化新抗原疫苗预防HCC患者术后复发的安全性和可行性。总之，我们讨论了几个涵盖癌症治疗肽疫苗的积极结果的例子，表明在人类中诱导CTLs是有希望的。但到目前为止，还没有观察到完全和明确的康复病例。需要进一步设计和筛选具有高免疫原性的有效的肽序列，辅以高效佐剂，或与其他免疫疗法结合，以实现更好的肿瘤消退。 3.1.5.治疗性疫苗在胃癌方面的应用 人们一直在推动研究癌症疫苗在各种肿瘤组中的作用，包括胃肠道癌症。胃癌（GC）是世界第五大癌症，2020年的发病率为5.6%，死亡率为7.7%。大多数GC患者在晚期被发现，局部晚期疾病或转移性扩散导致的不可切除病变的5年OS率仅为5%至15%。近年来，在免疫检查点抑制剂的治疗下，GC取得了巨大进展，但GC的治疗性疫苗仍处于临床阶段（表3）。因此，许多研究正在探索将免疫检查点抑制剂与化疗和其他药物或疫苗结合使用的潜力。例如，在之前的一项研究中，晚期GC患者接受了人类白细胞抗原（HLA）-A24限制性的人类血管内皮生长因子受体1（VEGFR1）-1084和VEGFR2-169多肽疫苗与S-1加顺铂的组合治疗，中位生存时间达到14.2个月。另一种选择，胃泌素-17-白喉毒素免疫原（G17DT；Gastrimmune），一种抗胃泌素17免疫原，已确认可以提高针对胃泌素17的高亲和力中和抗体，可以阻断胃泌素刺激的生长并抑制胃泌素与CCK-2受体的相互作用。G17DT现在已经在许多肿瘤治疗中用于被动和主动免疫治疗，包括原发性和转移性疾病。实际上，作者证实，当与5-氟尿嘧啶加顺铂结合使用时，G17DT可以刺激体内的免疫反应，并且有免疫反应的患者生存时间更长。 如上所述，肿瘤特异性抗原是免疫治疗的潜在靶点。通过比较GC样本和正常组织之间的差异蛋白表达研究，已经鉴定出四种癌症特异性抗原——FOXM1、DEPDC1、KIF20A和URLC10；这四种抗原在肺癌、食管癌、膀胱癌和其他癌症中也上调。 血管生成是肿瘤进展的关键机制，血管内皮生长因子（VEGF）是已知最有效和特异性最强的血管生成促进因子，因此，它被用作许多疫苗的靶点。OTSGC-A24是一种针对FOXM1、DEPDC1、KIF20A、URLC10和VEGFR1的HLA-A24:02结合肽疫苗混合物。在I/Ib期临床试验（NCT01227772）中，观察到24名携带HLA-A24:02单倍型的晚期胃癌患者的显著CTL反应，患者的总生存期为5.7个月（Sundar等人，2018年）。 除了肿瘤抗原，新抗原或识别新抗原的T细胞存在于大多数癌症中，为个性化疫苗设计提供了特异性和高度免疫原性的目标。I/II期临床试验（NCT03480152）评估了一种名为mRNA-4650的mRNA疫苗，该疫苗由多达20种不同的mRNA组成，编码定义的新抗原、驱动基因的突变和HLA-I预测的表位。在转移性胃肠道癌症患者中，疫苗被证明是安全的，并诱导了针对预测新表位的突变特异性T细胞反应，这些反应在疫苗接种前未被检测到。然而，尚未观察到客观的临床反应，疫苗可能只与其他免疫疗法结合使用以增强治疗效果。 最近，Ursula Wiedermann团队开发了一种治疗性B细胞表位疫苗（IMU-131/HER-Vaxx），并在Ib期临床试验（NCT02795988）中验证了其在HER2/neu过度表达的胃食管腺癌（GEA）患者中的免疫原性和有效性。IMU-131/HER-Vaxx由来自HER2/neu细胞外域的三个融合B细胞表位（P4、P6和P7）组成，与CRM197偶联，并用Montanide佐剂。针对IMU-131肽的抗体通过结合HER2受体的三个不同区域并参与二聚体环，阻止两个HER2受体的二聚体化，从而抑制细胞内信号传导。这种阻断HER2信号通路被认为比单独使用曲妥珠单抗更有效。相比之下，CRM197（CRM；交联材料），一种酶失活的非类毒素白喉毒素形式，已被成功用作各种疫苗的伴侣，可以快速激活具有异质性Th1和Th2细胞因子谱的CD4+ T细胞，用于激活B细胞和调节诱导抗体的数量。在大多数14名接种GEA患者中，检测到针对HER2的特异性抗体和T细胞反应，IMU-131显示出良好的耐受性和安全性。 3.2.治疗性疫苗在病毒性传染病方面的应用 3.2.1.治疗性疫苗在乙型肝炎病毒方面的应用 乙型肝炎病毒（HBV）属于Hepadnaviridae家族，是一种部分双链的包膜DNA病毒。如上所述，HBV感染是导致HCC的重要因素之一，但并非所有HBV感染都会发展成癌症。相反，由HBV引起的慢性乙型肝炎（CHB）对公共卫生的影响更大。尽管经过数十年的积极疫苗接种，全球有20亿人的乙型肝炎血清学特征，其中2.5亿人患有慢性乙型肝炎。目前，只有两种批准用于CHB的药物：核苷类似物和聚乙二醇干扰素（IFN），这两种药物在抑制病毒复制方面有效，但无法清除病毒基因组或从感染肝细胞的血清中清除HBV表面抗原（HBsAg）。因此，迫切需要探索新的治疗途径。目前，有2种治疗性疫苗（NASVAC和YIC）已完成III期临床试验。此外，还有3种疫苗已完成II期临床试验，其中2种（GS-4774和HB02 VAC-ADN）未达到主要终点，1种（εPA-44）达到了治疗终点并进入III期临床试验。还有3种治疗性疫苗（CVI-HBV-002、VBI-2601和HepTcell）处于II期临床试验中，许多处于I期临床试验中（表3）。 乙型肝炎病毒（HBV）衣壳主要由乙型肝炎表面抗原（HBsAg）、乙型肝炎核心抗原（HBcAg）、乙型肝炎e抗原（HBeAg）和HbxAg组成。目前，大多数HBV治疗性疫苗侧重于HBsAg和HBcAg作为主要免疫原。在一项III期临床试验中，对CHB的初治患者使用NASVAC进行治疗，NASVAC是一种包含HBsAg和HBcAg的治疗性疫苗。作者发现，在80名接受NASVAC疫苗接种的患者中，有85%的患者丙氨酸氨基转移酶（ALT）水平升高，并清除了HBeAg。另一项III期临床试验评估了一种含铝佐剂的治疗性乙型肝炎疫苗（YIC），由抗原（HBsAg）-抗体（HBIG[乙型肝炎免疫球蛋白]）免疫复合物组成。本研究旨在通过改变患者体内HBV抗原的过程和存在来消除免疫耐受。不幸的是，疫苗的III期结果未能达到临床终点，即在患者中实现HBeAg血清转换。 一项II期试验（NCT02174276）评估了GS-4774疫苗的疗效，该疫苗由HBs、HBc和HBx融合抗原组成。结果显示，尽管GS-4774安全并对CD8+ T细胞有强烈的免疫刺激作用，但它未能降低患者体内的HBsAg水平。计划探索该药物与其他抗病毒药物联合使用的疗效。 最近的一项研究报告了HBxAg单独作为主要免疫原的潜力。HBxAg在携带HBV的小鼠中诱导了全身HBx特异性CD4+和CD8+ T细胞反应，并显示出明显的HBs和HBV-DNA耗竭，保护作用至少持续30天。尽管这项研究仅处于临床前阶段，疫苗展示的HBV清除效果使其未来的发展充满希望。另一种目前有前景的疫苗是基于脂质体的纳米脂肽疫苗εPA-44（NCT00869778）。在HLA-A2阳性的进展性CHB患者中，900微克的εPA-44有限浓度导致HBeAg血清转换率显著高于安慰剂组，并具有持续的停药后效果。正在进行一项III期临床试验（ChiCTR2100043708）。 基于病毒载体或基因组的其他CHB治疗性疫苗也在进行中。一项I期临床试验（NCT02431312）评估了INO-1800（编码HBsAg和HBcAg的DNA质粒）单独或与INO-9112（编码人类白细胞介素12的DNA质粒）疫苗联合使用的安全性、耐受性和免疫原性。初步免疫学数据显示，接受INO-1800治疗的患者可以产生识别HBV核心成分的T细胞，并通过干扰素γ释放的方式从肝脏清除HBV。此外，INO-1800可以激活和扩增CD8+杀手T细胞；尽管其他临床数据尚未公布（https://clinicaltrials.gov）。 在另一项I/II期临床试验中，一种名为ANRS HB02 VAC-AND的基于DNA的疫苗，编码HBsAg，在用NAs治疗的CHB患者中诱导了持久的HBV特异性CD4+ T细胞反应，但大多数患者在停用NAs后经历了病毒学反弹。 3.2.2.人乳头瘤病毒治疗性疫苗 宫颈癌是女性中第四常见的癌症，主要由持续感染高危人乳头瘤病毒（HR-HPV）引起。根据世界卫生组织的数据，2020年全球约有604,127名女性新诊断为宫颈癌，死亡341,831人。尽管有多种预防性疫苗可用，宫颈癌的发病率和死亡率仍然很高，没有批准的非手术治疗方法。因此，研究HPV治疗性疫苗是必要的。与专注于HPV L1蛋白的预防性疫苗不同，治疗性疫苗主要针对在肿瘤细胞中高度表达的HPV早期蛋白E5、E6和E7。基于E6/E7蛋白的疫苗有多种不同形式已进入临床试验（表3），数据显示具有良好的开发潜力。实际上，五种不同的DNA治疗性疫苗（GX-188E、VGX-3100、pNGVL4a-CRT/E7（解毒）、pNGVL4a-Sig/E7（解毒）/HSP70、MEDI0457）被证明耐受性良好且临床有效。其中，VGX-3100疫苗已进入III期临床试验。 VGX-3100是第一种针对与HPV相关的宫颈癌前病变的免疫疗法。它包含HPV16和18的E6和E7 DNA，并使用CELLECTRA 5PSP电穿孔技术进行肌肉注射。结果显示，VGX-3100可以引发全身免疫反应，在三剂疫苗接种者中有49.5%的组织病理学退行，HPV清除率为40.2%，高于安慰剂接种者（30.6%和15.4%）。目前正在进行一项III期试验（REVEAL），以确认VGX-3100在HPV16/18阳性高度鳞状病变（CIN2/3）女性中的疗效、安全性和耐受性。 考虑到与宫颈癌完全缓解相关的疫苗单药治疗结果有限，使用疫苗和免疫疗法药物的联合治疗可能提供更强大的免疫反应。另一种基于DNA的疫苗pgDE7h（编码与1型单纯疱疹病毒（HSV-1）糖蛋白D（gD）融合的HPV16 E7）被发现与吉西他滨（Gem）联合具有协同抗肿瘤效果，吉西他滨是一种在临床上用于多种肿瘤的核苷类似物。这种组合诱导了肿瘤特异性细胞毒性CD8+ T细胞并根除了现有肿瘤。此外，一项研究发现，pembrolizumab与GX-188E（一种设计用于表达HPV16和HPV18的E6和E7蛋白，与Flt3L的细胞外域和组织型纤溶酶原激活剂的信号序列融合的基于DNA的疫苗）联合使用为CIN3患者提供了一种新的可能方案。 蛋白基疫苗由抗原呈递细胞（APCs）处理，导致通过HLA I类和II类呈现抗原，用于产生无类型限制的CD8+和CD4+ T细胞反应。TVGV1是一种融合蛋白基疫苗，由两种抗原组成，铜绿假单胞菌外毒素和KDEL内质网保留信号，与HPV16 E7融合，并用CpG ODN或GPI-0100佐剂。这种疫苗已被证明可以诱导T细胞反应，并为HPV16转化的B6肿瘤提供强大的抑制。目前正在进行一项IIa期临床试验，针对高危HPV宫颈感染的女性（NCT02576561）。 还有几种基于多肽的疫苗使用非E6/E7蛋白作为免疫原。PDS0101是一种基于肿瘤相关抗原MUC1的非MHC限制性疫苗，该抗原在肿瘤中高度表达。这种疫苗使用R-1,2-二油酰-3-三甲基铵丙烷（R-DOTAP）（一种激活TLR7的脂质体载体）作为佐剂。在I期剂量递增试验（NCT02065973）中，发现PDS0101安全且耐受性良好。疫苗接种以非MHC限制性方式在所有患者中解决了CIN。已启动几项将PDS0101与其他免疫调节疗法结合使用的II期试验（表3）。 3.2.3.治疗性疫苗在人类免疫缺陷病毒方面的应用 自20世纪80年代初首次临床观察到艾滋病并随后分离出病因性逆转录病毒HIV以来，尽管进行了40年的深入研究，HIV/AIDS疫情仍然是对人类构成重大全球健康威胁的疾病。实际上，截至2020年，仍有3800万人感染HIV。目前的治疗策略包括使用抗逆转录病毒疗法（ART），这已帮助将艾滋病从一种危及生命的疾病转变为一种可管理的慢性病，并显著延长了HIV感染者的预期寿命。然而，由于存在由潜伏感染细胞形成的病毒库，患者需要接受终身维持治疗。在缺乏有效的HIV-1根除策略的情况下，HIV研究工作集中在开发治疗方法上。 SARS-CoV-2大流行向世界介绍了一种有效的基于mRNA的疫苗，该疫苗封装在脂质纳米颗粒（LNPs）中。ICVAX是一种基于PD1的HIV-1 DNA疫苗，编码由人类可溶性PD1结构域与两个马赛克Gag-p41抗原融合的重组抗原，可以诱导针对不同HIV-1亚型的广泛和多功能T细胞反应；这些发现突出了将基于PD1的DNA疫苗方法转化为临床使用的巨大潜力。一项II期临床试验（NCT01492985）评估了基于DNA的疫苗（GTU-MultiHIV B clade）与基于多肽的疫苗（HIV-LIPO-5）联合治疗的疗效，并发现DNA和LIPO-5疫苗的主要-增强免疫接种比单独疫苗诱导了更广泛的多功能T细胞，但在中断抗逆转录病毒治疗后未能控制病毒血症，表明将疫苗策略与其他基于免疫的干预措施结合的重要性。其他疫苗形式，如AGS-004，由成熟的自体树突状细胞和体外转录的自体HIV抗原编码RNA组成，正在IIb期临床试验中进行验证。与安慰剂组相比，AGS-004诱导了强烈和多功能的HIV特异性T细胞反应。然而，未检测到抗病毒效果。另一项研究将单核细胞衍生的树突状细胞（MD-DC）基疫苗（装载大量HIV-1热灭活自体抗原）与聚乙二醇化干扰素α-2a（IFNα-2a）结合使用，在慢性HIV-1患者中取得了次优结果。总的来说，开发针对HIV的疫苗还有很长的路要走。 3.3.治疗性疫苗在慢性病方面的应用 心血管疾病（CVD）是全球主要的慢性疾病死因，高血压、血脂异常和糖尿病是CVD的主要原因。高血压、血脂异常和糖尿病的疫苗研究已有60多年的历史。随着各种疫苗构建模型的逐步改进，目前许多治疗性疫苗正在进行临床试验，但由于治疗依从性差，还没有疫苗上市。 3.3.1.治疗性疫苗在高血压方面的应用 肾素-血管紧张素系统（RAS），包括肾素、血管紧张素I（Ang I）、血管紧张素II（Ang II）和AT1R，是高血压治疗性疫苗的主要靶点。最早的高血压疫苗针对肾素。然而，由于对肾脏的损害，它们最终被终止。随后，针对AngI的高血压疫苗的疗效，如PMD2850和PMD3117，也在许多临床试验中得到验证，但都以失败告终。Ang II是许多高血压疫苗的另一个主要靶点，如瑞士Cytos公司在2007年开发的CYT006-AngQb（由Ang II结合噬菌体Qβ（AngQb）VLP组成的疫苗）。该疫苗耐受性良好，并在所有受试者中诱导了抗Ang II抗体，半衰期约为4个月。同样基于Ang II，Koriyama等人构建了编码Ang II和HBcAg融合蛋白的Ang II DNA疫苗，可以有效降低血压至少6个月。2022年，进行了一项安慰剂对照剂量递增研究，以调查针对改良Ang II DNA疫苗（AGMG0201）的安全性、耐受性和免疫反应。结果显示AGMG0201耐受性良好，也可以诱导抗血管紧张素II抗体。 除了针对RAS的疫苗外，廖团队还开发了一种针对交感神经系统α1D-肾上腺素受体的降压疫苗（ADRQβ-004），在大鼠中显示出良好的降血压效果，并且能够有效预防高血压动物的血管结构重塑、心肌肥大和纤维化以及肾脏损伤。吴等人设计了来自人类L型钙通道（CaV 1.2）的表位CE12，并分别将其结合到Qβ VLPs和HBcAg VLPs上，以测试该表位在高血压动物中的疗效。Qβ-CE12和HBcAg-CE12-CQ10疫苗都能有效地降低高血压啮齿动物的血压，HBcAg-CE12-CQ10还改善了L-NAME诱导的肾脏损伤。戴等人开发了一种针对内皮素-1（ET-1）类型A受体（ETAR）的疫苗ETRQβ-002，并证实该疫苗可以显著减少由单羧胺（MCT）和Sugen/低氧引起的大鼠肺动脉高压；它还改善了肺动脉的任何病理重塑。总之，针对RAS的Ang II和AT1R、SNS的α1DAR肾脏和LCaCd、ETAR的疫苗构成了一系列高血压治疗性疫苗的候选物，并为高血压疫苗的联合治疗奠定了基础。 3.3.2.治疗性疫苗在糖尿病方面的应用 糖尿病（DM）是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，是全球成人中高度流行的慢性疾病。全球估计有3.82亿人患有DM，预计到2035年这一数字将接近6亿。DM可以根据疾病的发病机制分为1型和2型。1型DM是一种自身免疫性疾病，自身免疫T细胞攻击产生胰岛素的β细胞。谷氨酸脱羧酶（GAD）是1型DM自身免疫反应的主要靶点；尽管几项基于GAD的疫苗临床试验产生了矛盾的结果。令人惊讶的是，卡介苗（BCG）疫苗被用于1型DM患者。一项为期8年的随访临床试验显示，BCG疫苗提供了长期效果：它被良好地耐受，并且在DM患者中导致血糖和Treg特征基因的表观遗传变化稳定减少。2017年，李等人设计的D41-IA2(5)-P2-1疫苗被认为是1型DM的一种有希望的治疗方法。D41-IA2(5)-P2-1由DPP4的肽段、胰岛素瘤抗原-2（IA-2）的抗糖尿病B表位和来自人类热休克蛋白60（HSP60）的P277肽的Th2表位（P2：IPALDSLTPANED）组成，可以显著控制高血糖。与D41-IA2(5)-P2-1类似，由李Z等人设计的U-IA-2(5)-P2-1（UIP-1）嵌合疫苗也能在免疫后成功增加小鼠的胰岛素水平并降低血糖水平。 尽管2型DM的病理机制尚不清楚，但已知有4个靶点：脂肪组织抗原、生长抑素、依赖葡萄糖的胰岛素变性多肽（GIP）和胃饥饿素。白细胞介素-1β（IL-1β）是2型DM发病机制中的主要促炎底物，有证据表明减少IL-1β活性可能成为2型DM的新治疗策略。由全长重组IL-1β与Qβ VLPs偶联组成的疫苗hIL1bQb，在2型DM患者的临床前和临床、随机、安慰剂对照、双盲研究中进行了测试。结果显示，针对IL-1β的Hil1bQb疫苗安全且耐受性良好，在这些患者中，接种6剂900微克剂量后可检测到中和IL-1β特异性抗体反应。目前，DM的发病机制和葡萄糖代谢的关键靶点仍然不清楚。在糖尿病疫苗领域的进一步探索预计将提供新的解决方案。 3.3.3.治疗性疫苗在血脂异常方面的应用 血脂异常是CVD的关键风险因素，通常以高低密度脂蛋白（LDL）胆固醇、低高密度脂蛋白（HDL）胆固醇或高甘油三酯血症为特征。前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶/胰蛋白酶9型（PCSK9）通过受体内化和随后的溶酶体降解调节LDL受体表达，是已知的抗高脂血症药物或疫苗靶点。迄今为止，抑制PCSK9最先进的方法是单克隆抗体（mAbs），如众所周知的alirocumab和evolocumab，它们于2015年获得FDA批准，并为PCSK9疫苗的开发提供了坚实的临床证据。AT04A和AT06A是两种AFFITOPE肽疫苗候选物，通过诱导PCSK9特异性抗体治疗高胆固醇血症。I期临床试验（NCT02508896）的结果显示，AT04A和AT06都是安全和免疫原性的，但只有AT04A表现出显著的LDLc降低活性。还有其他针对PCSK9的疫苗；例如，基于Qβ VLP的疫苗PCSK9Qβ-003。这种疫苗可以显著降低Balb/c小鼠和LDLR+/−小鼠的总胆固醇和PCSK9表达，并上调肝脏LDLR、SREBP-2、肝细胞核因子-1α（HNF-1α）和HMG CoA还原酶水平。此外，由PCSK-9短肽与KLH融合组成的疫苗在男性载脂蛋白E（ApoE）缺乏小鼠中引起了针对PCSK9的显著长期抗体反应。一个免疫原性肽段，称为免疫原性融合PCSK9-破伤风（IFPT），使用DSPE-PEG-马来酰亚胺脂质（L-IFPT）结合到纳米脂质体表面，并吸附到Alhydrogel上（L-IFPTA+）；这种疫苗候选物在高胆固醇血症小鼠中诱导了针对PCSK9肽段的高IgG抗体反应，并降低了高达58.5%的血浆浓度。 最近，血管生成素样蛋白（ANGPTL）3作为降低低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）和甘油三酯（TG）水平的新靶点受到了关注。针对ANGPTL3的抗体、反义寡核苷酸和小干扰RNA作为靶向ANGPTL3抑制剂已经开发出来，并正在进行临床试验（NCT03409744、NCT03452228、NCT03747224）。Fukami等人设计了3种针对ANGPTL3的表位肽基疫苗（E1-E3），其中E3（32EPKSRFAMLD41）肽段没有引起细胞毒性，并显著降低了ob/ob小鼠循环中的甘油三酯、LDL-C和小而密的LDL-C（sd-LDL-C）水平；它还减少了肥胖引起的脂肪肝病。除了PCSK9和ANGPTL3的靶点外，还需要研究其他与胆固醇和甘油三酯代谢相关的靶点疫苗，如ApoB-100，以加速推广有效抑制血脂异常的疫苗。 4.结论和未来展望 疫苗是公共卫生的重要工具，在减轻人群中传染病的负担方面发挥着重要作用。在过去20年中，可以有效预防的疾病类型持续增加到40多种。实际上，HPV疫苗对相关恶性肿瘤的预防效果的出现以及前列腺癌治疗性疫苗的推出，标志着疫苗的效用从传统的预防进一步扩展到治疗。然而，许多重大传染病的病原体因素和潜在干预措施仍然不明确，特别是那些由复杂病原体感染（如艾滋病和结核病）和以肿瘤和代谢性疾病为代表的慢性疾病引起的疾病。这些疾病的疫苗开发是世界级的。对于SARS-CoV-1和SARS-CoV-2等突发重大传染病，弱免疫反应或意外的免疫反应（如抗体介导的感染增强、ADE）是创新疫苗研究中难以解决的问题。 因此，新一代更有效疫苗的开发需要在以下四个方向上做出努力。 (i) 佐剂：与佐剂相关的有几个重要因素需要考虑。需要控制和改进佐剂的物理化学性质，优化生产流程，并深入研究分析佐剂的作用机制，以充分了解它们对免疫系统的影响。我们还需要继续探索佐剂和肿瘤抗原的最佳组合，以增强疫苗的免疫原性，并致力于设计针对不同病原体的亚单位抗原、蛋白质或肽的新复杂佐剂；这将得到化学和新材料合成技术的帮助，以增强抗原向免疫细胞的靶向传递（下一点），并克服肿瘤免疫抑制微环境对抗原呈递的抑制。这也可能有助于激活肿瘤特异性T细胞在免疫耗竭和衰老状态下，并促进记忆T细胞的形成。 (ii) 传递系统：药物/疫苗传递系统的最终目标是将货物传递到目标部位，并具有预定的释放动力学和作用持续时间。没有单一的工具适合所有形式的治疗，不同的疫苗形式各有优势和劣势，需要优化以实现传递和治疗。实际上，需要了解人与人之间、人与动物之间在药物吸收、分布、代谢和消除方面的差异，并探索不同疫苗抗原或药物与传递系统的最佳组合。COVID-19大流行提醒我们，未来是不确定的，我们需要不断发展新的传递系统，以适应多样化和精确疫苗发展的趋势。还应注意传递系统的效率和靶向性，更多关注传递系统本身的安全性和临床转化可行性。 (iii) 新抗原的发现和筛选：结合临床和实验室研究成果，全面运用和评估多组学数据和其他自动化高通量功能筛选工具，积极发展新的理论和技术，用于各个领域独特或通用疫苗靶点的筛选和发现。此外，通过下一代测序和生物信息技术，需要设计更有效的预测算法，提高发现有效的肿瘤抗原作为疫苗靶点的几率。 (iv) 联合治疗：由于肿瘤的异质性和复杂的免疫抑制微环境，单一免疫治疗往往无法提供良好的结果，通常导致低反应率或继发性耐药。因此，免疫治疗通常倾向于与不同的治疗方法联合使用。免疫疗法，如免疫检查点抑制剂（ICI）和过继细胞疗法（ACT），已经彻底改变了癌症治疗，特别是对于转移性癌症。实际上，这已经通过在设计肿瘤疫苗时结合多个肿瘤靶点，以及在补充使用免疫疗法来多样化肿瘤治疗中看到。的确，发挥这些优势并避免弱点可以显著改善癌症患者的治疗。 疫苗在历史上已经证明可以提供健康和福祉，新技术为应对传统方法失败的挑战提供了新的可能性。然而，关于新技术的安全性的数据有限，需要考虑疫苗生产和转化的可行性，以及人类免疫反应的复杂性。新技术和策略将有助于解决现在或未来人类面临的复杂或严重疾病，这些知识对于设计有效的疫苗将非常重要。 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。

摘要：病毒样颗粒（VLPs）是不含病毒遗传物质的病毒结构蛋白，因此是非感染性的。它们是安全有效的免疫刺激剂，在疫苗开发中发挥重要作用，因为它们具有固有的免疫原性，能够诱导细胞和体液免疫反应。在抗病毒疫苗设计中，基于VLPs的疫苗是具有吸引力的多功能候选物，具有自组装纳米结构、重复表面表位、易于遗传和化学修饰、作为抗原呈递平台的多功能性、固有免疫原性以及与减毒活疫苗和灭活疫苗相比更高的安全性等优势。在本综述中，我们讨论了VLPs疫苗诱导细胞和体液免疫反应的机制。我们概述了在构建有效的基于VLPs的疫苗时，大小、形状、表面电荷、抗原呈递、遗传和化学修饰以及表达系统的影响。总结了抗病毒VLPs疫苗的最新应用及其临床试验。 1.引言 病毒样颗粒（VLPs）是多聚体自组装病毒衣壳蛋白，不含病毒遗传物质，结构上类似于其亲本病毒。大多数VLPs的直径范围为10至200纳米，具有重复的病毒表面表位，自组装成二十面体或杆状结构。VLPs分为两类：非包膜VLPs和包膜VLPs。非包膜VLPs是通常表达为单层或多层蛋白颗粒的病毒衣壳蛋白，没有外层脂质包膜。包膜VLPs代表在病毒复制过程中被脂质层包裹的病毒衣壳蛋白。包膜层本身，称为“病毒体”，由宿主细胞膜衍生的磷脂双层膜和膜稳定糖蛋白组成。目前，已有100多种源自人类、动物、植物和噬菌体病毒的VLPs，分为35个家族，用于药物输送、医学成像、生物催化和疫苗的应用。 由于从其亲本病毒继承的固有属性，VLPs被认为是疫苗开发中理想的模板。VLPs与先天和适应性免疫细胞相互作用，诱导强烈的体液免疫反应，通常也观察到细胞免疫反应。与减毒活疫苗和灭活疫苗相比，由于缺乏病毒基因组，VLPs具有更高的安全性，是非感染性的。VLPs不仅可以引起对同一来源病毒的免疫反应，VLPs也是展示外来抗原的理想疫苗平台，诱导免疫反应以预防和治疗不同病原体。VLPs通过在其外部呈现多个抗原副本来增强许多可溶性抗原的免疫原性，从而通过控制抗原价态来调节免疫反应。这些优势使VLPs成为抗病毒疫苗开发中具有吸引力的候选物，研究人员高度重视它们在对抗新出现的病毒感染中的战斗。已有几种VLPs疫苗获得食品药品监督管理局（FDA）批准用于治疗病毒感染，包括乙型肝炎病毒（HBV）、戊型肝炎病毒（HEV）、人乳头瘤病毒（HPV）和流感病毒，越来越多的VLPs疫苗已进入临床试验。 2.机制  从其亲本病毒遗传而来，无论是包膜还是非包膜VLPs仍然具有靶向和进入抗原呈递细胞（APCs）和其他靶细胞的能力，而无需病毒基因组。VLPs进入宿主细胞的细胞吞噬作用使用不同的机制，包括吞噬作用、微囊泡吞噬作用、受体介导的内吞作用、依赖或不依赖于洞穴的吞噬作用。VLPs的高度重复表面表位是强大的病原体相关分子模式（PAMPs），与先天和适应性免疫细胞的模式识别受体（PRRs）如Toll样受体（TLRs）、NOD样受体和RIG1样受体相互作用，激发体内免疫原性。 PAMPs与PRRs之间的相互作用激活APCs，如树突状细胞（DCs），并随后在APCs内吞噬VLPs，随后的溶酶体消化导致VLPs衍生的抗原肽装载到MHC II分子上（图1A）。通过MHC II分子呈递的VLPs衍生抗原介导CD4+ T细胞的激活。CD4+ 辅助T细胞的T细胞受体（TCRs）然后识别MHC II表面特异性抗原表位，诱导细胞因子和共刺激受体信号，激活CD4+ 辅助T细胞。CD4+ T细胞通过释放包括白细胞介素和干扰素在内的细胞因子介导巨噬细胞、CD8+ 细胞毒性T淋巴细胞（CTL）和T细胞依赖B细胞的激活。巨噬细胞的激活为放大T细胞激活效应提供了正反馈，由于其作为APCs的功能增强。CD8+ T细胞和T细胞依赖B细胞的激活引发下游细胞和体液免疫。重复的VLPs表面表位可以通过交联B细胞受体（BCRs）诱导T细胞独立B细胞激活，刺激抗体产生。 PAMPs与表达在先天免疫细胞表面如吞噬细胞、NK细胞、DCs、B-1细胞、肥大细胞和粒细胞的PRRs相互作用，激活先天免疫反应，如吞噬作用、靶细胞溶解和炎症反应。与其亲本病毒类似，许多VLPs可以在先天免疫细胞如DCs的MHC I表面诱导抗原交叉呈递，通过与CD8+ T细胞的TCR相互作用介导CTL免疫反应。激活CD8+ T细胞也需要来自CD4+ T细胞的共刺激受体和细胞因子信号。激活的CD8+ T细胞通过释放穿孔素、颗粒酶和启动Fas/FasL途径诱导靶细胞溶解和凋亡。尽管通常观察到CD8+ T细胞反应，但与其他疫苗方式相比，VLPs似乎很少在诱导细胞毒性T细胞方面表现出色。 值得注意的是，VLPs在进入靶细胞膜后可能会遇到细胞内宿主防御，如TRIM（三部分基序）蛋白，导致VLPs的蛋白酶体降解或通过泛素化过程改变它们与其他蛋白的相互作用能力。K48连接的泛素化引发蛋白酶体降解，而K63连接的多泛素化通常调节VLPs与其他蛋白的相互作用。这些机制可能会影响VLPs疫苗的抗原呈递和下游免疫反应。有报道称，TRIM与HIV-1病毒衣壳的干预与增强CD8+ T细胞激活有关，但需要进一步研究以验证这种效应的机制。 由于高度有序和重复的表面表位，VLPs具有高价态以交联BCRs，超过B细胞的激活阈值，诱导强烈的体液反应（图1B）。有时甚至在没有T细胞帮助的情况下也可以发生这一过程。大多数VLPs包含结构相同的表面表位，这比亚单位疫苗在保护性抗体诱导方面提供了刺激优势，因为高价态促进了结合亲和力并增强了对反应性不强或BCRs亲和力低的B细胞的激活。CD4+ 辅助T细胞识别MHC II表面衍生自VLPs的抗原，诱导细胞因子和共刺激受体信号，启动B细胞向抗体产生浆细胞和记忆B细胞的转变。或者，一些VLPs诱导T细胞独立B细胞激活和抗体产生，从而快速免疫反应。保护性抗体的生物活性包括中和病原体、激活补体、抗体依赖性细胞毒性（ADCC）和病原体的吞噬作用。总的来说，VLPs可以刺激细胞和体液免疫反应，因此是疫苗设计的最佳候选物，因为它们在诱导保护性免疫和作为抗原展示平台方面具有优势。 图1. 病毒样颗粒（VLPs）诱导体液和细胞免疫应答的假设机制。(A) 抗原呈递细胞（APCs）的模式识别受体（PRRs）识别VLPs的病原体相关分子模式（PAMPs）表位，导致APCs成熟和VLPs的细胞内摄取。VLPs在APCs的内体内被处理，其抗原表位被呈递在MHC分子表面。呈递在MHC II表面的抗原肽诱导共刺激受体信号传导和细胞因子释放，介导CD4+ T细胞的激活。CD4+ T细胞诱导T细胞依赖的B细胞激活和巨噬细胞激活。通过交叉呈递途径在MHC I表面呈递的抗原表位导致CD8+ T细胞的激活，这些细胞通过释放穿孔素、颗粒酶和启动Fas/FasL途径诱导靶细胞溶解和凋亡。(B) 重复的VLPs表面表位交联B细胞受体（BCRs），诱导T细胞独立的B细胞激活。T细胞依赖和独立的激活都诱导B细胞向记忆B细胞和抗体产生浆细胞的转变。保护性抗体的下游生物活性包括中和病原体、激活补体、抗体依赖性细胞毒性（ADCC）和病原体的吞噬作用。TLRs：Toll样受体，DC：树突状细胞。 3.VLPs疫苗设计考虑因素  为了开发高效性和安全性的基于VLPs的疫苗，需要考虑与提高内化作用和与免疫细胞相互作用相关的多个因素。我们下面讨论一些我们认为会影响设计有效基于VLPs的疫苗的方面，无论是使用VLPs作为针对其亲本病毒的疫苗还是作为抗原（或免疫佐剂）展示平台。 3.1.大小和形状 淋巴管壁是多孔的，允许小于200纳米的颗粒自由扩散。由于大多数VLPs的大小在10-200纳米之间，允许VLPs进入淋巴系统与免疫细胞相互作用。VLPs可以通过多孔的淋巴管壁扩散，然后通过被动运输在淋巴结的皮质下窦中积累。VLPs与其亲本病毒的大小相似，有利于与免疫细胞的直接相互作用，实现通过MHC分子的抗原呈递、抗体产生和CTL反应。在利用VLPs作为抗原展示平台的情况下，也可能产生类似的效果。免疫系统识别VLPs的高度重复和有序结构作为PAMPs，以引发细胞和体液免疫反应。VLPs的有序结构模式方便交联BCRs，作为体液免疫反应的强烈激活信号。大多数病毒衣壳蛋白相隔5-10纳米，这种间距可能适用于在VLPs表面展示外来抗原以实现最佳的BCR交联。由于其独特的结构模式，一些VLPs可以诱导T细胞独立B细胞激活，从而快速释放针对病原体的IgM。 大小还决定了VLPs是否可以被APCs有效摄取。VLPs具有病原体大小、带电或疏水表面区域、受体结合方式，这些都有助于更好地诱导APCs，与一些小型和可溶性蛋白抗原相比。诱导适应性免疫反应需要激活APCs以产生细胞因子和上调共刺激分子。几何构型和大小是诱导DCs成熟的重要因素，正如我们所注意到的，一些VLPs（而不是未组装的VLPs单体）可以触发这一过程。例如，应该在诱导CTL反应之前激活DCs，因为单独的交叉呈递途径是不足够的。DCs的TLRs识别许多VLPs的形状和重复表面表位作为PAMPs，导致DCs的功能成熟，释放细胞因子和过度表达共刺激分子，这将调节随后的适应性免疫反应。 3.2.表面电荷 表面电荷可能会影响VLPs颗粒进入免疫细胞的内化作用，并可能改变免疫反应。带正电荷的纳米颗粒往往比带负电荷或中性电荷的纳米颗粒诱导更高的细胞内化，这可能归因于纳米颗粒与阴离子细胞膜脂双层之间的静电相互作用。带正电荷的VLPs可以屏蔽其带负电荷的货物，如核酸，并且可以被细胞轻易摄取。然而，急性炎症和非特异性免疫刺激与带正电荷的纳米颗粒有关，因为它们可能会激活模式识别受体。笼状纳米颗粒带有高正电荷或负电荷表现出更高的非特异性细胞传递到小鼠巨噬细胞，导致在临床前研究中肝脏积累。这可能归因于肝脏内Kuffer细胞的积极吞噬作用。当纳米颗粒的净电荷为弱负电荷时，可以减少在正常组织包括肝脏中的非特异性积累。在临床前和临床条件下，蛋白质冠层的形成会改变VLPs的表面特性，可能影响细胞摄取和下游细胞信号传导。在使用基于铁氧化物的纳米颗粒的研究中，带正电荷和中性纳米颗粒与带负电荷的纳米颗粒相比，显示出更高的血清吸收。总体而言，通过改变VLPs的表面电荷来预测免疫反应的结果仍然需要未来的重大努力，以获得指导VLPs疫苗设计的明确结论。 3.3.抗原呈递 VLPs不仅是疫苗设计的验证候选物，它们也适合作为多聚体抗原呈递平台，以诱导最佳免疫反应。由于VLPs本身具有免疫原性，因此它们不仅作为三维抗原展示的多价支架，而且作为免疫佐剂以增强免疫反应。将许多可溶性抗原与VLPs等多价平台结合可以解决它们无法引起足够免疫反应的问题。看来APCs已经进化到更有效地处理病原体大小（20-100纳米）的抗原，因此将可溶性抗原的大小增加到这个范围可能会促进APCs的抗原摄取和呈递，最终增强细胞和体液免疫。可溶性抗原在VLPs上呈递后，进入DCs的MHC I交叉呈递途径的效率通常比单独呈递高3-4个数量级，这增强了CTL反应。对于呈递T细胞表位的VLPs，抗原不必暴露在外部表面，因为VLPs会在APCs的溶酶体-内质体系统中降解，产生的表位肽随后会呈递给目标TCRs。在这种情况下，抗原也可以插入到VLPs中通常不暴露于环境中的部位。必须根据结构分析和预测确定最佳插入位点，因为某些抗原插入位点可能会危及VLPs的结构完整性或改变免疫原性。当插入到VLPs中时，特别是插入到免疫优势区域时，抗原的大小通常限制在20-30个氨基酸，超过该序列的长度通常无法折叠成完整的VLPs结构。与T细胞表位不同，BCR与B细胞表位之间的直接相互作用对于诱导BCR交联和抗体产生是必要的。这要求B细胞表位在VLPs表面的暴露部位展示，最好是在免疫优势区域。在VLPs的表面环中插入通常是首选，因为这是许多病毒与BCRs相互作用的部位。此外，外部N或C末端是插入的另一个选择。在这些VLPs的暴露部位，大小容忍度可以达到十倍更高（200-300个氨基酸）。很难预测一个抗原表位是否会成功地整合到定义的插入位点而不会影响VLPs的结构稳定性，以及插入后的一般免疫原性。例如，原始序列中插入位点的微小变化（如2-3个氨基酸）可能导致三维空间中结构阻碍的大变化。长序列、强正电荷、高疏水性和β-链指数的抗原可能会对VLPs的结构完整性造成问题。有报道称，插入位点的轻微变化也可能导致VLPs和插入抗原的免疫原性发生剧烈变化。蛋白质-蛋白质对接是预测蛋白质结构的成熟技术。LZerD对接服务器（https://lzerd.kiharalab.org/）基于蛋白质序列进行全原子建模，不需要提交预先确定的结构信息[37]。在蛋白质结构预测领域，深度学习已成为分析和建模蛋白质折叠过程的主导技术，因此在疫苗开发中具有重要影响。从头结构预测工具Rosetta套件（https://www.rosettacommons.org/）从蛋白质结构数据库中组装蛋白质片段，并使用Rosetta算法形成最终预测。最近发布的Alpha Fold 2算法（https://github.com/deepmind/alphafold/）在插入抗原到VLPs时可能会提供更好的预测结果，因为它在三维结构预测中实现了非常高的保真度（全局距离测试得分92.4），但是需要进一步在更大的采样规模上使用Alpha Fold进行验证。 3.4.内表面 VLPs的内表面用于储存遗传物质，包括编码酶和对病毒复制和结构稳定性至关重要的结构蛋白的DNA和RNA。VLPs的内表面通常带正电荷，因此可以包装带负电荷的核酸或其他免疫佐剂，诱导强大的免疫反应以协同VLPs的免疫原性。VLPs在其空心腔内保护其货物免受酶降解（DNases、RNases和蛋白酶），增强目标细胞内有效载荷的细胞摄取，释放免疫佐剂以增强VLPs在内质体-溶酶体室中的免疫原性，在那里交付载体被降解。可以封装在VLPs内表面的免疫佐剂，包括激活APCs的dsRNA、ssRNA和CpGs，以刺激相应的TLRs受体，释放细胞因子如干扰素，以诱导APCs激活和促炎反应。可以采用两种简单的方法将佐剂包装在VLPs内，名为纳米反应器或重组路线。佐剂可以直接通过VLPs壳层的孔隙扩散并积累在内表面，通过纳米反应器路线，或者VLPs蛋白壳可以被解组装以与佐剂混合，然后在佐剂存在下通过重组路线重新组装VLPs笼。 3.5.VLPs平台的遗传和化学修饰 当向VLPs平台引入外来抗原时，通常使用遗传修饰。抗原基因可以插入VLPs DNA序列的特定部位，导致每个VLPs支架亚单位上显示嵌合抗原。抗原和VLPs嵌合基因通常根据真核或原核表达系统的偏好进行密码子优化，然后人工合成融合基因，并将其置于选定的蛋白质表达系统中以产生重组嵌合蛋白。然而，这项技术的缺陷如前所述，抗原的大小、插入位点会影响最终产品的结构完整性和整体免疫原性。通过预先形成的VLPs平台的化学修饰可以规避这样的问题。VLPs和抗原可以分别合成，并通过共价或非共价键化学连接。抗原与VLPs的共价连接依赖于VLPs表面存在的功能基团，这些基团是自然呈现的或人为引入到VLPs支架上的。常用的VLPs表面功能基团是氨基、羧基、巯基和羟基。可以通过赖氨酸的氨基酰化、半胱氨酸的巯基烷基化和活化羧酸残基的胺偶联来实现抗原与VLPs的共价连接。VLPs平台的共价和非共价化学修饰列于表1。EDC-NHS-氨基偶联广泛用于将药物（包括叶酸和阿霉素）连接到VLPs（如豇豆花叶病毒CPMV）的外部氨基上，用于癌症治疗应用。VLPs的半胱氨酸残基提供了一个有用的把手，可以进行马来酰亚胺-硫醇偶联，但它们通常形成二硫键而不是作为游离半胱氨酸存在。最近开发的二硫键桥接马来酰亚胺衍生物（如二溴马来酰亚胺）可以在不影响共价二硫键的情况下将功能基团连接到半胱氨酸。荧光二溴马来酰亚胺连接到噬菌体Qbeta VLPs表面的180个半胱氨酸残基，用于细胞内成像应用。可以人为地将非天然氨基酸引入VLPs，这使得可以在VLPs的特定部位进行化学修饰，如“点击化学”连接抗原。非天然氨基酸的炔基被引入到Qbeta VLPs的表面，这使得铜催化的叠氮-炔烃环加成反应可以共价连接叠氮功能化的Tn抗原（GalNAc-α-O-Ser/Thr）。此外，可以使用链霉亲和素和生物素之间的非共价相互作用来用抗原功能化VLPs。HPV16 L1 VLPs与生物素受体Avitag遗传融合，单价链霉亲和素（mSA）融合的疟疾抗原（VAR2CSA）可以连接到生物素化的Avitag-VLPs上，形成基于VLPs的抗疟疾疫苗。与遗传修饰相比，化学修饰提供了相当大的好处，但它并非没有自己的缺点。尽管它避免了向VLPs插入抗原时的空间阻碍，但化学偶联的修饰率通常低于100%，并且反应过程不如遗传修饰那样易于控制和复制。化学修饰的复杂性和成本也会增加，这可能会从制造角度阻碍工业化进程。 3.6.表达平台 为了克服市场准入的障碍，应该认真考虑及时、可复制、低成本、高产量和安全地生产VLPs疫苗。因此，在VLPs疫苗的生产过程中，表达平台的重要性得到了认真的认可。目前，已经开发了一些表达宿主用于VLPs疫苗生产，包括细菌、酵母、昆虫细胞、植物、哺乳动物细胞、无细胞表达系统和活体动物。 细菌系统（尤其是大肠杆菌表达系统）可能是最广泛使用且特性良好的VLPs表达系统。大约30%的VLPs在此系统下通过强细菌启动子进行克隆和密码子优化表达。与其他表达平台相比，该宿主提供了高表达产量、短培养时间、低成本和简单的过程控制。然而，在表达过程中可能会遇到此宿主的缺点，包括无法进行翻译后修饰（PTMs）、溶解度问题和内毒素的引入。在某些情况下，引入的糖基化不会影响目标蛋白的免疫原性，因此当在细菌宿主中生产VLPs疫苗时，无法进行PTMs可能不是主要问题。通过降低培养温度、将基因序列克隆到低温质粒载体（如pCold载体）或将目标基因与高度可溶性蛋白标签（如GST标签）遗传融合，可以缓解溶解度问题。在形成包涵体的情况下，可以引入变性和复性步骤，以帮助目标蛋白形成天然结构。通过使用内毒素结合基质对蛋白产品进行抛光，也可以将内毒素污染降低到可接受的水平。自从FDA批准了第一个针对HBV的HBV S蛋白VLPs疫苗和针对HPV的HPV L1 VLPs疫苗以来，酵母表达系统（特别是毕赤酵母、汉逊酵母和酿酒酵母菌株）已被证明是VLPs疫苗生产的验证宿主。尽管总体产量通常低于细菌系统，并且与哺乳动物细胞相比PTMs不同，但酵母宿主可以提供诸如糖基化或磷酸化等PTMs，这会影响VLPs疫苗的表面电荷、疏水性、稳定性和功能。酵母表达宿主也用于表达更复杂的结构，如包膜VLPs。昆虫细胞-杆状病毒表达系统正变得越来越受欢迎，因为它提供了诸如类哺乳动物PTMs、高产量和快速培养时间等优势，与细菌和酵母宿主相比。使用此宿主作为表达平台时，我们可能需要注意污染问题。 哺乳动物细胞是生产生物制药产品最广泛使用的宿主之一，包括VLPs疫苗。哺乳动物系统不仅提供了更完整的PTMs，还可以共表达多种蛋白，从而允许构建更复杂的VLPs疫苗结构。然而，与细菌表达系统相比，生产成本更高，下游处理更复杂。基于植物的表达系统是疫苗生产的一种成本效益高且可扩展的平台，但可能需要根据当地生态状况进行严格监管。利用植物叶绿体基因组的高度多倍体特性（每个细胞多达10,000个拷贝），将外源VLPs基因整合到叶绿体基因组中，从而实现高水平的蛋白表达。无细胞系统是表达对活细胞有毒的蛋白或在VLPs疫苗中引入非天然氨基酸时的一个有吸引力的替代方案。 活体动物是表达VLPs疫苗的另一个来源。原生动物利什曼原虫（L. tarentolae）表达系统提供了类似哺乳动物的翻译后修饰机制，并且对人类无害。原生动物衍生的诺罗病毒GII.4 VP1 VLPs具有免疫原性，可以刺激产生中和抗体。诺罗病毒GII.4 VP1被克隆到家蚕核型多角体病毒载体中，并在家蚕幼虫中表达。家蚕脂肪体裂解物经过蔗糖梯度离心和固定金属亲和色谱的两步纯化，最终诺罗病毒VLPs的纯度在90%以上。活体动物表达系统的优点包括更完整的PTMs、相对较低成本、鲁棒性和与其他系统相比的易于大规模生产。 4.抗病毒VLPs疫苗的应用和最近的临床试验  VLPs是疫苗开发的理想候选物，因为它们具有其亲本病毒的许多特性。它们保留了病毒的强大免疫原性，因为它们展示了高度重复的表面抗原表位，可以刺激免疫细胞。缺少病毒核酸也提高了VLPs作为疫苗平台的安全性。在这一部分，我们回顾了抗病毒VLPs疫苗的应用，我们在表2中展示了VLPs疫苗近五年的临床试验。 4.1.乙型肝炎（HBV）疫苗 自从1986年FDA批准基于VLPs的乙型肝炎疫苗Engerix-B（GSK）和Recombivax（Merck）以来，引起了广泛的兴趣和研究。这些基于乙型肝炎表面抗原HBsAg（S蛋白，226个氨基酸）的疫苗形成了带有宿主细胞（酵母、哺乳动物）糖基化的22纳米球形壳层。尽管这些疫苗的响应率仅为90-95%，因为疫苗表面缺少Pre-S表位，但它们能激发持久的免疫保护。在接种Engerix-B疫苗的男婴中，中枢神经系统炎症性脱髓鞘的风险高三倍。为了克服这些问题，结合了S、Pre-S1和Pre-S2表面抗原的基于VLPs的HBV疫苗Sci-B-Vac已经获得许可。这种疫苗诱导针对S抗原的高滴度抗体，同时还有额外的Pre S1和Pre S2抗体，可以作为治疗慢性HBV疾病的治疗性疫苗。一项长期跟踪研究表明，通过Engerix-B或Sci-B-Vac进行单次加强疫苗接种，巴勒斯坦儿童体内针对HBV表面抗原的抗体滴度显著增强。 4.2.人乳头瘤病毒（HPV）疫苗 默克公司开发的第一种预防性HPV疫苗Gardasil于2006年获得FDA批准，用于对抗人类HPV感染。Gardasil是一种重组蛋白，由HPV 6、11、16和18型的L1主要衣壳蛋白（VLPs）组成。与Gardasil相比，2007年获得FDA批准的Cervarix（GSK）由HPV 16和18型的L1蛋白组成。尽管这种疫苗只产生2种血清型，与Gardasil的4种血清型相比，但由于其配方中的单磷酸脂A，Cervarix诱导了更强和更持久的免疫反应。默克公司在2014年推出的Gardasil9，提供了广谱的9种血清型，包括HPV 31、33、45和58型，以及Gardasil的血清型。对于15岁以下的青少年，世界卫生组织在2014年将最初的3剂初次加强注射时间表改为出生时和6个月或12个月时接种2剂。对于已许可的疫苗，有限的证据表明，在初次接种剂量后，3、6和8年间隔的加强疫苗接种将引发强烈的记忆反应。作为Gardasil9的替代品，来自9种HPV基因型的L1突变体（C175A和C428A）的等摩尔化学计量比共组装成帽状体-杂交病毒样颗粒，能够在小鼠中产生与Gardasil9相当的中和抗体滴度。尽管L1 VLPs疫苗具有很强的免疫原性，但L1蛋白并不保守，因此在不同HPV类型之间提供很少的交叉保护。与此同时，次要衣壳蛋白L2在不同HPV类型中高度保守，这使其成为开发广泛保护性HPV疫苗时的有吸引力的候选物。与L1蛋白相比，L2的免疫原性较低，无法自行形成VLPs，将L2蛋白展示在VLPs平台上可能增强其作为交叉保护HPV疫苗的免疫原性。AAVLP-HPV（2A Pharma）由展示在腺相关病毒VP3 VLPs上的HPV 16和31的L2肽组成。这种疫苗在临床前测试中显示出对20多种HPV类型的保护，并已完成临床I期试验（NCT03929172）。类似地，在噬菌体MS2 VLPs表面展示HPV31/16 L2肽提供了与Gardasil9相似的保护水平。 4.3.甲型流感疫苗 在开发重组流感疫苗时，血凝素（HA）、神经氨酸酶（NA）和基质蛋白M1被认为是主要的抗原来源。针对HA和NA等表面糖蛋白的抗体可以中和病毒感染并瘫痪其入侵机制，在初始阶段阻碍病毒进展。FluBlok是2013年获得FDA批准的第一种重组流感疫苗，它以包膜糖蛋白HA作为主要靶标。针对HA头部的疫苗可能需要每年更新，因为该区域的抗原漂移特性。然而，HA茎部区域在不同流感病毒株之间在进化上更稳定，因此可能为构建“通用”流感疫苗提供解决方案，这种疫苗能引发广泛的免疫保护，并且不需要每年更新。基于NA的VLPs疫苗尚未上市，正在积极研究和测试中。流感M1蛋白在结构上类似于其亲本病毒，并且能够在用同源和异源流感病毒挑战的小鼠中诱导体液和细胞免疫反应。M1蛋白也被用作VLPs骨架蛋白，在表面展示不同的流感抗原，如HA、NA和M2。流感离子通道蛋白M2是通用流感疫苗设计的另一个遗传保守靶标，特别是M2外域（M2e，23个氨基酸）在不同人类流感亚型中高度保守。在流感VLPs表面（HA的跨膜和细胞质域）展示来自不同物种（包括人类、猪和禽类）的异源M2e串联重复序列，在小鼠中诱导针对不同流感A H1和H3亚型的交叉保护抗体。这种结构的经皮疫苗接种（AS04佐剂）在用H3N2流感A病毒挑战的小鼠中诱导细胞和体液免疫反应。在另一项研究中，流感M2e和HA都通过SpyTag-SpyCatcher连接附着在诺罗病毒VLPs载体（VP1衣壳）表面。有趣的是，体外数据表明，针对HA而不是M2e的高抗体反应被诱导。在昆虫细胞中共表达NA和M1产生NA VLPs（NA和M1混合笼），可用于诱导针对流感A病毒感染的保护性免疫。用NA1和NA2 VLPs同时接种疫苗，可产生抗NA血清IgG，保护小鼠免受H1N1和H3N2病毒的致命挑战。在临床前研究中，用未佐剂的H6N1-VLPs混合笼（由病毒HA、NA、M1和M2蛋白组成）在第0天和第21天进行两次肌肉注射，可在小鼠中引发持久的抗体免疫。 4.4.HIV-1疫苗 由于无法产生足够的针对HIV-1和猴免疫缺陷病毒(SIV)的中和抗体、生产和纯化障碍以及在维持原始HIV-1表面糖蛋白表位构象真实性方面的困难，目前市场上尚无临床批准的预防性HIV-1疫苗。第一种基于VLPs的HIV-1疫苗25年前进入临床试验。来自Gag（群抗原）衣壳的HIV-1 p24-VLP是第一种达到I/II期临床试验的VLPs疫苗，尽管p24-VLP显示出良好的安全性，但其低免疫原性并未在体液和细胞免疫反应中引起显著增强。另一种HIV-1疫苗RV144结合了表达HIV Gag、蛋白酶和gp120的重组金丝雀痘病毒载体（ALVAC）作为初次接种，以及基于Gag衣壳蛋白的gp120分泌VLPs（AIDSVAX）作为加强接种。这项临床试验在泰国实现了部分保护，对HIV-1感染的保护效力低至31.2%。HIV-1 gp120的V3环中的P18I10肽（RGPGRAFVTI）被插入到HPV L1衣壳的D-E环中，产生的嵌合VLPs疫苗名为L1P18，在酵母中表达，旨在引发针对HPV和HIV的保护效果。将来的研究将对这种结构进行进一步的效率测试。在另一项研究中，包含SIV Gag衣壳和HIV-1 Env（包膜）蛋白的mRNA疫苗VLPs能够产生中和抗体，并在恒河猴中实现了79%的每次暴露风险降低。舌下免疫以其诱导粘膜和系统免疫反应的效率而闻名。与C1q（CD91配体）表面结合的CD40L/HIV VLPs疫苗在小鼠舌下给药时结合并穿过上皮层，引发IgA唾液抗体产生和细胞免疫反应。由于高效的埃博拉包膜糖蛋白（EboGP）介导的病毒进入人类巨噬细胞和DCs，用HIV包膜C2-V3-C3（134个氨基酸）区域替换EboGP的粘蛋白样域，产生的嵌合VLPs能够在小鼠中比单独的GP120引发更高滴度的HIV-1抗体。通过用流感H5 HA的相应域替换HIV-1 Env的跨膜和细胞质域构建的嵌合VLPs疫苗。然而，这导致针对HIV-1的中和抗体反应减少，表明在这种情况下可能需要全长gp120。在使用基于Pr55Gag的嵌合HIV-1 VLPs（其C端融合了逆转录酶或Tat-Nef蛋白）作为加强接种，以及HIV-1 DNA疫苗作为初次接种时，在小鼠中诱导了针对HIV-1的强烈细胞免疫反应。诱导的细胞免疫是单独HIV-1 DNA疫苗接种的2-3倍。当使用带有V3-糖蛋白免疫原的HIV-1包膜VLPs作为初次接种，以及类原生Env-VLPs作为加强接种时，在非人灵长类动物（NHPs）中诱导了异源中和抗体，这种效果比单独Env-VLPs疫苗接种更强。 4.5.诺罗病毒疫苗 武田的双价诺罗病毒VLPs疫苗（TAK-214）目前正在进行II期临床试验。这种疫苗由诺罗病毒GI.1和GII.4c主要衣壳蛋白VLPs组成，在肌肉注射后8天引发中和抗体，抗体水平至少在一年内保持在基线以上。对异型GII.2基因型的交叉基因型保护也被观察到。另一种双价疫苗结合了诺罗病毒GII.4 VLPs和肠病毒71型（EV71）VLPs，在临床前研究中显示出对EV71感染的中和效果和GII.4-VLP与粘液的结合。在杆状病毒昆虫细胞系统中表达了诺罗病毒GII.17的主要衣壳蛋白VLPs。临床前研究表明，这种疫苗能在免疫小鼠中产生针对NoV GII.17的保护性抗体。在另一项研究中，在杆状病毒系统中表达的重组GII.P16-GII.2 VLPs疫苗使巨噬细胞极化为M1型，以诱导CD4+ Th1导向的免疫反应。在小鼠的临床前研究表明，遗传上接近的诺罗病毒VLPs抗原的初次加强免疫可能引发强烈的阻断抗体反应，并且同时使用这些VLPs抗原的疫苗接种在这项研究中优于顺序免疫。 4.6.SARS-CoV-2疫苗 Medicago的CoVLP可以产生高滴度的中和抗体，并已进入III期临床试验。CoVLP的SARS-CoV-2 S蛋白（带有S2P, GSAS替换）的跨膜和细胞质域被流感A HA（H5）的相应域替换，形成了异源VLPs疫苗。 另一种名为VBI-2902a的嵌合SARS-CoV-2 VLPs疫苗由处于预融合状态的S蛋白和水泡性口炎病毒的跨膜细胞质域组成。这种疫苗在单剂量下就能在SARS-CoV-2挑战的仓鼠中产生保护性免疫，目前正在进行I/II期临床试验。在另一项研究中，使用SpyTag-SpyCatcher技术将S蛋白的受体结合域（RBD）融合到细菌噬菌体骨架（Acinetobacter phage AP205衣壳蛋白）上。这种名为ABNCoV2（AdaptVac）的VLPs疫苗在临床前研究中引发了高滴度的中和抗体，目前正在进行I/II期临床试验。SpyTag-SpyCatcher连接技术也使得SARS-CoV-2 RBD能够展示在乙型肝炎表面抗原VLPs表面。这种结构在非人灵长类动物中引发了针对SARS-CoV-2挑战的保护性中和抗体，并已进入I/II期临床试验。烟草花叶病毒衣壳被用来展示与人类IgG1 Fc结构域融合的SARS-CoV-2 RBD。这种疫苗候选物在临床前研究中触发了中和抗体的产生，非佐剂VLPs疫苗诱导了平衡的Th1和Th2反应，而CpG 7909佐剂配方则引发Th1导向的反应。为了协同BCR信号和TLR信号，开发了一种含有宿主细胞来源RNA作为TLR配体的噬菌体（Acinetobacter phage AP205）衍生VLPs，并在其表面展示SARS-CoV-2 RBD。这种VLPs结构在非人灵长类动物中诱导了Th1偏向的反应和高滴度的中和抗体，并具有持久的记忆。改良的S1 AP205能在小鼠中产生针对SARS-CoV-2变体（武汉和UK/B.1.1.7）的中和抗体。SARS-CoV-2刺突蛋白的受体结合基序和融合肽（S2结构域，817-855氨基酸）都展示在CuMVTT VLPs（带有通用Th激活破伤风毒素表位的黄瓜花叶病毒）上，以诱导中和抗体。值得注意的是，这种疫苗候选物及其仅融合肽版本的候选物都能在小鼠中引发中和抗体，表明S2融合肽作为免疫刺激剂的潜在应用。一个十二面体腺病毒VLP被修饰有60份SARS-CoV-2 RBD副本，这种疫苗的初次接种在小鼠中诱导了中和体液反应，并通过同一结构的单次加强接种得到增强。在另一项体外研究中，CPMV或Qβ VLPs被修饰有SARS-CoV-2 S蛋白的抗原表位肽，这些结构的初次加强给药诱导了中和抗体。 6.未来展望和结论  基于VLPs的疫苗在对抗紧急病毒感染和其他疾病的战斗中展现出光明的未来。尽管到目前为止已经取得了进展，但在基于VLPs的抗病毒疫苗开发中仍然存在障碍。需要强调的是VLPs疫苗生产中的技术难度，尤其是包膜VLPs疫苗，因为VLPs的结构复杂性可能会导致在使用当前表达平台进行表达和纯化过程中免疫原性下降。需要开发新的策略和表达系统，使用稳定的转基因细胞系来表达具有复杂结构和PTMs的蛋白。在VLPs疫苗开发中需要在诱导CD8+ T细胞反应方面取得实质性改进。通过在VLPs的外部或内部表面修饰免疫佐剂，能够诱导MHC I表面的交叉呈递，这可能会帮助研究人员解决这一问题。为了控制免疫反应的强度，生物信息学和蛋白质结构预测将为调节VLPs疫苗与免疫细胞受体之间的相互作用以及筛选大量VLPs组装以获得最佳免疫反应的过程提供指导。我们希望这篇综述能在设计基于VLPs的抗病毒疫苗时提供一般背景和有用的指导。 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。