病毒载体和 VLPs 疫苗如何改写传染病防治格局？

摘要：传统疫苗在应对部分传染病时存在局限性，而基于病毒载体和病毒样颗粒（VLPs）的新型疫苗平台应运而生。本文深入介绍了这两类疫苗的原理、特点、应用情况，以及在抗击如埃博拉、流感、HIV - 1、SARS - CoV - 2 等重大传染病中的作用，探讨其发展现状与面临的挑战，展现新型疫苗在疫苗学领域的重要价值与广阔前景。

一、疫苗发展历程与传统疫苗的局限

疫苗的发展历史悠久，1789 年爱德华・詹纳开发出首个天花疫苗，开启了疫苗学时代。19 世纪，巴斯德开创基于病原体灭活或减毒的疫苗研发。20 世纪下半叶，细胞培养技术助力多种灭活和减毒疫苗问世。

传统疫苗由灭活或减毒病原体、类毒素、蛋白疫苗或细菌多糖等构成，有效降低了脊髓灰质炎、麻疹等疾病的危害。然而，它也存在诸多问题，如对一些高遗传变异性（如 HIV、丙肝病毒）、持续性或潜伏性感染（如 HIV、疱疹病毒）的病原体，难以开发出有效疫苗；同时，传统疫苗存在安全性隐患，生产成本高、耗时长，还需专业实验室和较高的生物安全水平。

二、病毒载体疫苗：高效快速的免疫新选择

（一）病毒载体疫苗的原理与分类

病毒载体疫苗是通过基因工程改造病毒，将外源抗原或转基因插入病毒遗传物质，去除其致病特性后，用于将抗原基因递送至宿主，引发免疫反应。病毒载体主要分为复制型和非复制型，前者可扩增转基因并产生传染性子代，免疫反应强；后者递送单拷贝转基因，安全性更高。此外，还有单周期病毒载体，经一轮复制即可增加抗原表达且避免产生病毒子代。

（二）常用病毒载体及特点

腺病毒载体：是常用的疫苗平台，基因组为双链线性 DNA，有多种血清型。其优势在于转基因转导能力强、细胞嗜性广、不整合入宿主基因组且易生产；但存在预存免疫和载体免疫原性问题。根据基因组编辑不同，分为三代，第三代 “无肠” 载体安全性更高，可容纳更大转基因。

逆转录病毒载体：以慢病毒为代表，如 HIV - 1，进入宿主细胞后 RNA 逆转录为 DNA 并整合入染色体。慢病毒载体能有效刺激 T 和 B 淋巴细胞，可携带较大转基因、表达持久，但生产成本高，存在插入诱变致癌风险，不过非整合型慢病毒载体已用于疫苗研发。

腺相关病毒载体：非包膜单链 DNA 病毒，需辅助病毒复制，可感染分裂和非分裂细胞，具有低致病性、低免疫原性等优点，但转基因容量较小。

弹状病毒载体：如狂犬病毒和水疱性口炎病毒（VSV），基因组为单链负义 RNA。其转基因容量大，可在细胞质复制，降低整合风险，预存免疫低，但复制缺陷型疫苗免疫原性较弱 。

副黏病毒载体：基因组为单链负义 RNA，与弹状病毒类似，可在细胞质复制，不整合入基因组，可容纳较大插入片段，部分载体（如新城疫病毒载体）适合大规模生产，且在人类中安全性较高。

（三）病毒载体疫苗的应用

许多病毒载体疫苗已批准用于兽用，如犬瘟热、狂犬病疫苗等。人用方面，首个获批的人用病毒载体疫苗是乙型脑炎病毒疫苗 ChimeriVax-JE。目前，针对埃博拉、SARS - CoV - 2 等疾病，多款腺病毒载体疫苗已获批上市，还有众多基于不同病毒载体的疫苗处于临床试验阶段（见表 3）。

[表 2：Main types of viral and VLP vectors for vaccine development reviewed in this paper，展示各类病毒载体的示例、开发形式、基因组形式、插入容量、免疫反应、优缺点及参考文献]

[表 3：Examples of viral and VLP vectors approved or in advanced clinical trials for human vaccination，展示已批准或处于临床高级阶段的病毒和 VLP 载体疫苗的目标病原体、疫苗名称、载体、免疫原及状态和参考文献]

三、病毒样颗粒（VLPs）疫苗：安全高效的纳米疫苗

（一）VLPs 的结构与特性

VLPs 是由病毒结构蛋白自组装形成的纳米颗粒，不含遗传物质，无复制和感染能力，安全性高。可分为非包膜和包膜两类，能携带自身或外源抗原，以有序、重复方式呈现抗原，有效刺激体液和细胞免疫，还可通过加载病原体相关分子模式增强免疫原性。

（二）VLPs 疫苗的生产与应用

VLPs 通过将病毒结构基因克隆到表达载体，在不同系统中表达生产。不同表达系统各有优劣，如大肠杆菌系统成本低但缺乏翻译后修饰，杆状病毒 - 昆虫细胞和哺乳动物细胞系统可实现更完整修饰，植物表达系统则成本优势明显。

自 1986 年首个 VLP 疫苗重组乙肝疫苗 Recombivax HB获批以来，已有多款 VLP 疫苗上市，用于预防乙肝、戊肝、人乳头瘤病毒（HPV）感染、疟疾等疾病。此外，针对 SARS - CoV - 2、流感等病毒的 VLP 疫苗也在研发或临床试验中（见表 3）。

四、新型疫苗在重大传染病防治中的应用

（一）埃博拉病毒疫苗

埃博拉病毒致死率高，目前获批的埃博拉疫苗多基于病毒载体，如Adv5 - EBOV（腺病毒载体）、rVSV - ZEBOV（VSV 载体）等，这些疫苗在动物和人体试验中展现出良好的保护效果。此外，还有多种候选疫苗处于研究阶段。

（二）流感病毒疫苗

流感病毒易变异，给疫苗研发带来挑战。基于腺病毒、MVA 等病毒载体及 VLP 的流感疫苗正在临床试验中，部分已展现出一定的免疫效果，如基于 Ad5 的疫苗可单剂诱导较强免疫反应，基于植物的四价 VLP 流感疫苗也显示出良好的免疫原性和安全性 。

（三）HIV - 1 疫苗

HIV - 1 疫苗研发困难重重，由于病毒包膜糖蛋白的特性，导致难以激发有效免疫反应。目前，基于腺病毒、慢病毒等多种病毒载体的 HIV - 1 疫苗处于不同临床试验阶段，但尚未取得突破性进展。

（四）SARS - CoV - 2 疫苗

新冠疫情期间，基于病毒载体和 VLP 的疫苗研发迅速。多款腺病毒载体疫苗已获批上市，如 Janssen 的 Ad26.COV2–S 疫苗、牛津 / 阿斯利康的 ChAdOx1 nCov - 19 疫苗等；VLP 疫苗如 Novavax 的 NVX - Cov2373 也已商业化，还有众多候选疫苗处于临床试验阶段。

五、总结与展望

病毒载体和 VLPs 疫苗作为新型疫苗平台，已展现出巨大潜力，在应对传染病疫情中发挥重要作用，尤其是腺病毒载体疫苗在新冠疫苗研发中的成功，证明了该技术的安全性和有效性。然而，这类疫苗仍面临诸多挑战，如预存免疫、潜在的宿主基因组整合风险、对部分病原体（如 HIV、丙肝病毒）疫苗研发困难等。

未来，需进一步研究以提高疫苗安全性，开发针对重大人类病原体的有效疫苗，研制通用流感疫苗，改进多价疫苗，拓展病毒载体在被动免疫和癌症疫苗中的应用。相信随着技术发展，病毒载体和 VLPs 疫苗将为全球传染病防控提供更有力的支持。

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！

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。