疫苗前沿 | 通用流感疫苗来了吗？解析其抗原靶点与设计策略

四、不同技术路线下的通用流感疫苗

基于上述抗原靶点和抗原设计策略，研究人员在不同技术路线下开展了通用流感疫苗的研发，主要技术路线包括流感病毒技术平台、病毒载体技术平台、类病毒颗粒技术平台（VLP）、纳米颗粒技术平台、重组蛋白技术平台和核酸技术平台。

（一）基于流感病毒的通用流感疫苗

基于流感病毒的疫苗主要有灭活疫苗和减毒活疫苗两种类型。传统的基于全长 HA 的灭活流感疫苗难以诱导广泛的免疫反应，但杜克大学团队研发的聚焦于 HA 茎部的灭活疫苗在小鼠中引发了交叉保护反应（见表 2）。

在传统减毒流感疫苗的研发中，非人类来源的流感毒株很少被用作人类疫苗株。有趣的是，爱荷华州立大学的团队使用马源的减毒 H3N8 流感疫苗，在小鼠中诱导出针对季节性和高致病性流感的中和抗体，并在多种宿主中显示出免疫保护作用，这为控制跨物种传播的流感病毒带来了希望。此外，中国科学院团队基于蛋白水解靶向嵌合体（PROTAC）技术开发了减毒活流感疫苗，在小鼠和雪貂模型中诱导了针对同源和异源流感病毒的强效、广泛的体液、黏膜和细胞免疫。

表 2：处于临床前阶段的基于流感病毒技术平台的通用流感疫苗

近 3 年处于临床前和临床阶段的基于流感病毒的通用流感疫苗所使用的抗原靶点和设计策略如下表 3 所示，共有 9 种通用流感病毒基疫苗处于临床前阶段，2 种处于临床试验阶段。这些疫苗大多选择 HA 作为主要抗原设计靶点，且大多采用多靶点组合策略，同时结合免疫聚焦策略和人工智能等策略以进一步增强其广谱性，这凸显了 HA 靶点的重要性以及结合不同设计策略的重要性。

表 3 不同技术路线下处于临床阶段的通用流感疫苗

（二）基于病毒载体的通用流感疫苗

基于病毒载体的疫苗利用基因工程技术将流感抗原靶点插入病毒载体中，当重组病毒感染宿主细胞时，宿主细胞表达流感抗原以诱导免疫反应。常用的病毒载体有腺病毒载体、水泡性口炎病毒（VSV）载体和痘病毒载体等。

西奈山伊坎医学院和马里兰大学的团队开发的基于 H1 流感 HA 的腺病毒载体疫苗，单剂量在小鼠中诱导出针对 HA 茎部的抗体，并对同源和异源的大流行 H5 病毒提供 100% 的保护，可作为应对大流行流感的储备疫苗。天津医科大学和复旦大学的团队利用 chimpanzee 腺病毒载体（AdC68），结合多靶点策略（多种不同的流感 HA 头部）和免疫聚焦策略（一种流感 HA 茎部）设计的流感疫苗，诱导出高水平的针对同源大流行 H1N1、漂移的季节性 H1N1 和 H7N9 病毒的抗体产生，并对这些病毒提供完全保护，这种 “一茎多头” 的方法可对抗多种不同的流感亚型，是通用流感疫苗设计的一大创新。

表4 处于临床前阶段的基于病毒载体的通用流感疫苗

近 3 年处于临床前阶段的基于病毒载体的通用流感疫苗共有 16 种，这些疫苗的靶点选择更加多样化，包括 HA、NA、NP、M1 和 PB1，在多靶点组合策略设计的基础上结合了免疫聚焦或 T 细胞策略。其中有 9 项研究采用了 T 细胞策略，这表明 T 细胞策略在通用疫苗设计中的重要性。但近 3 年没有新的基于病毒载体的通用流感疫苗进入临床阶段。

（三）基于 VLP 的通用流感疫苗

基于 VLP 的疫苗是通过在适当的表达系统（如昆虫细胞 - 杆状病毒系统、酵母细胞系统等）中重组表达流感病毒抗原蛋白，使其能够自组装形成类似于天然流感病毒的颗粒。VLP 模拟天然流感病毒的结构和空间构象，能有效刺激有利的免疫反应。

中山大学团队通过马赛克算法设计并制备了以 VLP 形式存在的针对流感 HA 和 NA 的流感疫苗，将两种 VLP 疫苗混合注射，在小鼠中诱导出比四价流感疫苗更广谱的中和抗体。佐治亚理工学院和西奈山伊坎医学院的团队开发的具有倒置 HA 的 VLP 疫苗，比传统疫苗诱导出更广泛的免疫反应，这表明通过控制抗原的取向可以使免疫集中在 HA 茎部。

表 5 处于临床前阶段的基于 VLP 的通用流感疫苗

近 3 年处于临床前阶段的基于 VLP 的通用流感疫苗共有 19 种，这些疫苗的抗原靶点通常不限于 HA，还在多靶点协同设计策略的基础上同时结合免疫聚焦或 T 细胞策略，这再次凸显了结合多种策略的重要性。但近 3 年没有新的基于 VLP 的通用流感疫苗进入临床阶段。

（四）基于纳米颗粒的通用流感疫苗

基于纳米颗粒的流感疫苗是通过基因融合技术或体外粘附技术将流感抗原展示在纳米颗粒上制备而成的。中国科学院团队采用多靶点策略，将 HA 茎部表位、NP 保守表位和 M2e 串联连接到铁蛋白纳米颗粒上制备的流感疫苗，可诱导强烈的交叉反应免疫反应，且在接种后 6 个月仍具有保护作用。佐治亚州立大学团队将流感 HA 倒置插入由细胞外囊泡形成的纳米颗粒中制备的疫苗，可保护小鼠免受异源流感病毒的感染，这再次表明调整抗原的取向可使免疫反应聚焦于 HA 的茎部。此外，将流感的抗原靶点附着到 PLGA、PLA 和水凝胶等其他纳米颗粒上制备的疫苗，同样可诱导广谱且持久的免疫反应，这表明纳米技术平台是通用流感疫苗开发中非常有前景的平台之一。

表6 处于临床前阶段的基于纳米颗粒平台的通用流感疫苗

近 3 年处于临床前和临床阶段的基于纳米颗粒平台的通用流感疫苗共有 34 种处于临床前研究阶段，4 种处于临床试验阶段。这些疫苗的抗原设计靶点也不限于 HA，且大多采用多靶点组合策略，其中 13 种疫苗采用了免疫聚焦策略，凸显了免疫聚焦策略在通用疫苗设计中的优势。

（五）基于重组蛋白的通用流感疫苗

基于重组蛋白的流感疫苗不需要表达完整的病毒蛋白，通常只需要在宿主细胞中重组表达免疫原性蛋白或蛋白的部分。此类蛋白疫苗不含病毒核酸，通常具有良好的安全性。佐治亚大学团队通过 COBRA 策略制备的针对流感 HA 或 NA 的流感蛋白疫苗，可诱导出针对过去 10 年分离的季节性流感病毒的中和抗体。杜克大学团队通过多靶点策略表达多种 HA 蛋白，然后将 HA 蛋白混合物注射到小鼠和雪貂中，诱导出针对 HA 茎部的中和抗体，能够保护其免受同源和异源流感病毒的感染，这表明多种 HA 蛋白的混合物可部分克服 HA 头部的免疫优势。中国疾控中心团队通过多靶点策略表达具有 HA、NA 和 M2e 保守肽段的重组蛋白疫苗，可诱导对多种流感毒株的广泛交叉保护，这表明这种肽段的蛋白疫苗也可能成为通用流感疫苗的有力候选者。

表 7 处于临床前阶段的基于重组蛋白的通用流感疫苗

近 3 年处于临床前和临床阶段的基于重组蛋白的通用流感疫苗共有 16 种处于临床前研究阶段，3 种处于临床试验阶段。这些疫苗在抗原选择上更加多样化，在多靶点组合策略的基础上更多地采用 T 细胞策略，可弥补蛋白疫苗细胞免疫的不足。处于临床阶段的疫苗均以 HA 为抗原靶点，这也凸显了 HA 抗原靶点的重要性。

（六）基于核酸的通用流感疫苗

基于核酸的流感疫苗主要包括 DNA 疫苗和 mRNA 疫苗，其设计原理是通过向体内注射特定流感抗原的 DNA 序列或 mRNA 序列，利用宿主的转录 - 翻译系统合成病毒蛋白，从而激活免疫反应。中国科学院团队设计的基于流感 HA 茎部的 mRNA 疫苗，在小鼠中诱导出强烈的细胞和体液免疫，可完全保护小鼠免受同源和异源流感病毒的攻击。NIAID 和宾夕法尼亚大学的团队采用多靶点策略制备了针对 20 种流感 HA 亚型的 mRNA 疫苗，将这 20 种 mRNA 疫苗混合注射，在小鼠和雪貂中诱导出对匹配和不匹配的流感毒株的广谱保护，这可能是目前能够提供针对最多样化流感亚型保护的通用流感 mRNA 疫苗，也表明来自 mRNA 技术平台的疫苗可同时诱导针对多种抗原的抗体。此外，奥斯陆大学团队将 16 种亚型流感的 HA 设计为异二聚体形式的 DNA，制备了混合疫苗，这种混合形式的 DNA 疫苗可诱导针对 HA 保守表位的 T 细胞反应和交叉免疫反应，并产生针对未包含的 2 种亚型流感的中和抗体。

表 8 处于临床前阶段的基于核酸的通用流感疫苗

近 3 年处于临床前和临床阶段的基于核酸的通用流感疫苗共有 16 种处于临床前研究阶段，15 种处于临床试验阶段。这些疫苗往往没有单一的抗原靶点，而是采用多靶点组合策略，并结合 T 细胞和 COBRA 等其他策略，这也凸显了在通用疫苗设计中使用多个靶点和多种设计策略的重要性。

五、结论与展望

通用流感疫苗的研发具有重要的公共卫生意义。近三年来，通用流感疫苗的研发取得了很大进展。许多新技术，如抗原突变库和倒置 HA，已被用于将免疫反应聚焦于保守的茎部，以及多靶点组合策略将多种抗原偶联到同一纳米载体中，以引发比单独混合更广泛的免疫反应。使用马源流感作为疫苗株可能减少免疫印记，同时增加疫苗的广谱性，这表明我们在疫苗免疫原选择上可以超越人类来源。上述六种疫苗开发平台都可以通过使用这些新兴的疫苗设计技术为通用流感疫苗的研发做出贡献。尽管目前尚未有获批的通用流感疫苗，但新技术的不断发展和应用将加速通用流感疫苗的研发和上市。

欢迎来到医食参考新媒体矩阵

2023年疫苗接种攻略

阳过了，该怎么打疫苗？最全接种指导手册来了

撰写| 生物制品圈

校稿| Gddra编审| Hide / Blue sea

编辑 设计| Alice