Nature reviews | 梁万年等人综述传染病疫苗的研发前景!
时间:2023-07-31
疫苗对公共卫生产生巨大影响,COVID-19大流行凸显了疫苗的重要性。2023年7月20日,梁万年等人在nature子刊《nature reviews drug discovery》杂志以“The R&D landscape for infectious disease vaccines”为题,就全球感染性疾病预防性候选疫苗的研发现状发表综述。
技术平台
截至2023年1月1日,全球疫苗研发格局包括966个候选疫苗,其中23%(220个)为传统灭活疫苗或减毒疫苗。分子技术的进步带动了其他平台的开发,如重组蛋白疫苗、核酸疫苗和病毒载体疫苗等,使管道进一步多样化。
重组蛋白疫苗在管道中所占比例最大,为22%(215种候选疫苗),由其众所周知的安全性、稳定性和易于制造支持。目前有近100种重组候选疫苗处于I期开发阶段,是目前所有平台中数量最多的。
核酸疫苗平台现在构成了整个管道的第二大部分,占18%(173个候选疫苗)。新型冠状病毒(SARS-CoV-2) mRNA疫苗的成功上市,为包括RNA和DNA疫苗在内的核酸疫苗平台奠定了基础。由于这些平台在为靶抗原具有高度变异性的病原体开发候选疫苗方面具有灵活性,因此目前正在为这些病原体开发其中许多候选疫苗,包括SARS-CoV-2(95个候选疫苗)、流感(24个候选疫苗)和HIV(21个候选疫苗)。
病毒载体疫苗(133种候选疫苗;14%)近年来也引起了关注,因为它们有可能诱导强大和持久的免疫应答。目前正在使用各种类型的病毒载体,包括腺病毒、逆转录病毒、慢病毒和痘病毒。特别是腺病毒载体(82种候选病毒)已被广泛应用于埃博拉、HIV、流感和SARS-CoV-2等疾病的疫苗开发。为了克服预先存在的对腺病毒5型(Ad5)免疫的限制,多种血清型的腺病毒被开发出来,如Ad26, Ad35和Ad11。
嵌合疫苗也是一大疫苗平台(109种候选疫苗;11%),通常针对脑膜炎球菌、肺炎球菌和流感嗜血杆菌等病原体开发。这些疫苗是基于免疫原性蛋白载体(大多为破伤风类毒素、白喉类毒素或B群脑膜炎球菌外膜蛋白)与荚膜多糖或多肽的共价连接,以增强免疫原性和稳定性。
从技术平台、研发阶段和疾病来看候选疫苗的概况
疾病
需要研发疫苗的前三种疾病均由病毒引起:SARS-CoV-2(246种候选疫苗;25%)、流感(104个候选疫苗;11%)、艾滋病毒(84种候选疫苗;9%)。
SARS-CoV-2
除了50多种疫苗已获得市场批准或紧急使用授权(未纳入本分析)之外,另有64种候选疫苗已进入3期或提交了监管申请,其中47%为mRNA疫苗。在目前的研发过程中,至少有14种鼻腔疫苗正在开发中,这些疫苗有望刺激呼吸道黏膜的免疫并减少传播。
艾滋病毒感染
病毒基因组的高变异性和HIV包膜糖蛋白(gp)的高水平糖基化常诱导免疫逃逸,阻碍了HIV疫苗的成功开发。然而,通过靶向HIV包膜蛋白的保守区域,如gp160、gp41和gp120,有希望刺激广谱中和抗体(bnab)的产生。病毒载体和mRNA等新型平台为HIV疫苗的开发提供了一个有希望的途径。例如,诱导产生bnab的两种mRNA疫苗目前正在进行1期试验(NCT05001373)。
流感
与在HIV疫苗开发中占据主导地位的新技术不同,40%的候选流感疫苗是灭活疫苗。鉴于抗原漂移导致的流感亚型多样化,越来越多的通用疫苗正在开发中,以减少对频繁接种的需求。疫苗是根据病毒血凝素、神经氨酸酶或其他蛋白的高度保守表位设计的。在分析时,6种通用流感候选疫苗正在进行3期试验。
其他疾病
除了上述三种疾病之外,还有大量针对呼吸道合胞病毒的疫苗正在开发中(31种候选疫苗)最近在靶向融合前F蛋白方面取得的突破性进展支持了这一观点。值得注意的是,两种重组蛋白疫苗PF-06928316和GSK3844766A在3期试验中产生了80%的保护作用,并在分析截止日期后于2023年获得了FDA批准。一种mRNA疫苗(mRNA-1345)在III期试验中也显示出80%的保护率,随后获得了FDA的突破性疗法认定。
非病毒病原体
如疟疾(57种候选病原体;6%)和肺炎球菌(40个候选;4%)也代表了重要的兴趣区域。嵌合疫苗是肺炎球菌疫苗的主要研究对象,而重组蛋白和病毒载体是疟疾疫苗的主要平台。目前还在开发疫苗,为埃博拉等疾病未来可能暴发做好准备。
从技术平台、研发阶段和疾病来看候选疫苗的概况
研发分布
疫苗研发主要集中在美国(355个候选疫苗)、中国(271个候选疫苗)和西欧(144个候选疫苗),部分原因是研发能力强和监管政策支持。这些地区在技术平台偏好方面存在一些差异。与美国和西欧相比,美国的管道中有更多的核酸疫苗,而中国的管道中有更多的灭活疫苗和更少的病毒载体疫苗。
大多数(68%)的候选疫苗是由私人公司/行业独立或合作开发的,而25%是由学术或其他非营利组织开发的。值得注意的是,抗艾滋病毒和疟疾的候选药物主要是由学术或其他非营利组织开发的。
按地理位置和疾病类型分配候选疫苗
前景
疫苗研发的成功在很大程度上依赖于有效抗原的鉴定和适当技术平台的使用。此外,国际合作和协调努力对于有效实现这些目标至关重要。COVID-19大流行凸显了全球合作应对突发公共卫生事件的重要性,并展示了共享资源和专业知识以加速疫苗开发和部署的潜在益处。这包括共享科学资源和专门知识,在研发方面开展合作,以及建立疫情防范和应对的协调机制。
参考资料:doi: https://doi.org/10.1038/d41573-023-00119-4(本文由《生命科学前沿》编译,如有纰漏请联系)
转自生命科学前沿:原文阅读