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引言

由于呼吸道病毒，特別是流感病毒、呼吸道合胞病毒（RSV）和SARS-CoV-2病毒的共同傳播，國(guó)際社會(huì)目前正面臨嚴(yán)重的公共衛(wèi)生危機(jī)。僅季節(jié)性流感每年就影響全球5%~10%的成年人和20%~30%的兒童，導(dǎo)致3~500萬(wàn)嚴(yán)重病例和約290000至650000人死亡。呼吸道合胞病毒感染是嬰兒、幼兒和老年人下呼吸道疾病的常見原因。據(jù)估計(jì)，全球每年有3300萬(wàn)例病例、300多萬(wàn)住院病例和約59600名5歲以下兒童死亡。而SARS-CoV-2引起的大流行使形勢(shì)進(jìn)一步復(fù)雜化，迄今為止，全球報(bào)告了至少7.75億例病例和約700萬(wàn)例死亡。雖然新冠大流行的非藥物干預(yù)措施最初導(dǎo)致呼吸道疾病傳播減少，但這些措施的放松也促使呼吸道感染反彈。在2022年冬季，流感、RSV和新冠的同時(shí)傳播使醫(yī)療資源出現(xiàn)了嚴(yán)重緊張。

疫苗在抗擊傳染病方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，但流感、流感和RSV等呼吸道病毒帶來(lái)了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。由于疫苗誘導(dǎo)的免疫力迅速下降和快速突變率，需要頻繁接種疫苗。作為應(yīng)對(duì)，聯(lián)合疫苗通過將多種抗原合并到一起提供了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，從而能夠同時(shí)預(yù)防各種疾病。此外，聯(lián)合疫苗還具有幾個(gè)社會(huì)效益：1）減少多次注射的需要，最大限度地減少副作用；2） 減少接種者和監(jiān)護(hù)人的醫(yī)療就診；3） 簡(jiǎn)化疫苗管理和儲(chǔ)存；4） 提高疫苗接種的及時(shí)性和覆蓋率。最近在美國(guó)進(jìn)行的一項(xiàng)大規(guī)模調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，50%的受訪者贊成新冠/流感聯(lián)合疫苗。

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一、基于mRNA的聯(lián)合疫苗

mRNA疫苗平臺(tái)因其編碼各種抗原的靈活性以及將它們組合成單一制劑的便利性而脫穎而出。mRNA疫苗的生產(chǎn)特性，即其快速開發(fā)、可擴(kuò)展性和成本效益，進(jìn)一步增強(qiáng)了其吸引力。目前，針對(duì)各種呼吸道病毒的聯(lián)合mRNA疫苗的研究和開發(fā)正在迅速推進(jìn)。

針對(duì)流感和新冠的聯(lián)合mRNA疫苗

莫德納公司有兩種針對(duì)流感和新冠的mRNA聯(lián)合疫苗正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)。mRNA-1073是一種5價(jià)mRNA疫苗，編碼四種季節(jié)性甲型和乙型流感病毒的HA以及一種新冠病毒的全長(zhǎng)刺突蛋白，目前正在對(duì)18-75歲的參與者進(jìn)行1/2期試驗(yàn)（NCT05375838）。另一種mRNA-1083疫苗編碼四種季節(jié)性流感病毒的HA和新冠刺突蛋白R(shí)BD和N末端結(jié)構(gòu)域，正在兩個(gè)年齡特定的隊(duì)列中進(jìn)行評(píng)估：隊(duì)列A為65歲以上的健康成年人，隊(duì)列B為50至65歲的健康成年人（NCT06097273）。此外，BioNTech也在研發(fā)一種針對(duì)新冠和流感的聯(lián)合疫苗，目前正處于II期臨床試驗(yàn)階段（NCT05596734）。

針對(duì)RSV的聯(lián)合mRNA疫苗

莫德納還開發(fā)了兩種針對(duì)呼吸道合胞病毒和其他呼吸道病毒的組合疫苗：mRNA-1045，旨在提供針對(duì)季節(jié)性流感和呼吸道合胞病毒的保護(hù)；mRNA-1230，旨在預(yù)防季節(jié)性流感、新冠病毒和呼吸道合胞病毒。測(cè)試這些疫苗的1期研究目前正在50-75歲健康成年人中進(jìn)行（NCT05585632）。

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二、亞單位聯(lián)合疫苗

亞單位疫苗僅包含選定的病原體關(guān)鍵抗原成分，這些成分能夠引發(fā)強(qiáng)烈的體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)。這種有針對(duì)性的方法最大限度地降低了通常與全病原體疫苗相關(guān)的不良反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，并簡(jiǎn)化了制造過程。此外，亞單位疫苗是開發(fā)聯(lián)合疫苗的高度適應(yīng)性平臺(tái)，能夠靶向多種病毒株。這種多功能性促進(jìn)了針對(duì)多種呼吸道病毒聯(lián)合疫苗的探索。

重組蛋白聯(lián)合疫苗

獲批的流感、新冠和RSV重組蛋白疫苗分別利用了其獨(dú)特的三聚體I類跨膜糖蛋白——HA、刺突蛋白和PreF蛋白。開發(fā)組合蛋白疫苗的一種方法是將功能性重組蛋白混合在一起。一種針對(duì)流感和新冠的三價(jià)疫苗通過整合H1N1和H3N2流感病毒的全長(zhǎng)、計(jì)算優(yōu)化的廣泛反應(yīng)性抗原（COBRA）以及SARS-CoV-2刺突蛋白，并結(jié)合AddaVax佐劑進(jìn)行開發(fā)。這種聯(lián)合疫苗引發(fā)的病毒特異性抗體、HI抗體和中和抗體的水平與單疫苗相當(dāng)，并有效地保護(hù)K18-hACE2轉(zhuǎn)基因小鼠免受H1N1流感和新冠病毒的感染。

另外一種針對(duì)H1N1流感和新冠奧密克戎變異株的二價(jià)重組蛋白疫苗，使用了MF59佐劑。他們的研究結(jié)果表明，除了針對(duì)H1N1流感的HI抗體和針對(duì)奧密克戎的中和抗體外，這種疫苗還誘導(dǎo)了IgG、IgG1和IgG2a抗體的強(qiáng)烈反應(yīng)。

創(chuàng)建組合重組蛋白疫苗的另一種方法涉及不同免疫原性蛋白的嵌合融合。一種新策略將新冠德爾塔變異株的RBD融合到H1血凝素（HA）的莖上，從而產(chǎn)生三聚嵌合可溶性蛋白疫苗。這種創(chuàng)新疫苗成功地引發(fā)了高持久的中和抗體反應(yīng)。

病毒樣顆粒聯(lián)合疫苗

VLP疫苗基于病毒的特殊特性，即其結(jié)構(gòu)蛋白、包膜蛋白和衣殼蛋白可以在沒有病毒基因組的情況下自組裝或共同組裝。除了能夠呈現(xiàn)天然的膜結(jié)合構(gòu)象外，VLP技術(shù)在生產(chǎn)方面具有成本效益，在靶向選擇性抗原方面具有優(yōu)勢(shì)，顯示出顯著的安全性和免疫原性。

一種聯(lián)合疫苗創(chuàng)新性地將新冠RBD（其N末端連接GM-CSF，C末端連接GPI）結(jié)合到流感包膜VLP中，使用GPI錨介導(dǎo)GPI-IL-12。細(xì)胞因子GM-CSF和IL-2作為佐劑發(fā)揮作用，通過招募和激活關(guān)鍵的免疫細(xì)胞來(lái)增強(qiáng)免疫原性。GPI錨有助于將外源蛋白整合到流感VLP或兩親性微/納米顆粒的脂質(zhì)雙層中，使病毒抗原能夠直接呈遞給免疫系統(tǒng)，誘導(dǎo)迅速而明顯的免疫反應(yīng)。

納米顆粒聯(lián)合疫苗

一種針對(duì)新冠和季節(jié)性流感的復(fù)合納米粒子疫苗，利用全長(zhǎng)重組SARS-CoV-2刺突蛋白和四種全長(zhǎng)重組HA蛋白作為抗原。重組蛋白使用桿狀病毒-昆蟲細(xì)胞系統(tǒng)表達(dá)，納米粒子圍繞聚山梨酯80核組裝，形成多個(gè)三聚蛋白，疫苗使用Matrix-M佐劑佐劑。在雪貂和倉(cāng)鼠身上進(jìn)行測(cè)試后，該疫苗誘導(dǎo)了針對(duì)這兩種病毒的抗體，其水平與每種疫苗單獨(dú)提供的水平相當(dāng)。此外，在澳大利亞進(jìn)行了一項(xiàng)I/II期試驗(yàn)中（NCT04961541），表明該疫苗具有良好的耐受性和免疫原性。

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三、病毒載體聯(lián)合疫苗

病毒載體疫苗不僅能夠引發(fā)細(xì)胞和體液免疫反應(yīng)，而且能夠刺激細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生。此外，病毒載體疫苗提供了非侵入性給藥方法的便利，如鼻噴霧劑和霧化，同時(shí)具有不良反應(yīng)發(fā)生率低和疫苗粘性降低的優(yōu)點(diǎn)。此外，它們引發(fā)的粘膜免疫反應(yīng)在有效預(yù)防呼吸道病毒傳播方面起著至關(guān)重要的作用。

腺病毒載體聯(lián)合疫苗

一種針對(duì)流感和新冠的聯(lián)合疫苗，名為AdC68-CoV/flu，該疫苗結(jié)合了新冠RBD與H7N9流感HA的融合免疫原，并利用鐵蛋白通過形成納米顆粒來(lái)增強(qiáng)免疫原性。在小鼠研究中，該疫苗成功引發(fā)了針對(duì)H7N9流感和新冠的抗體反應(yīng)，RBD特異性T細(xì)胞反應(yīng)，并提供了對(duì)這些病毒的完全保護(hù)。然而，該疫苗對(duì)H3N2和新冠變體僅誘導(dǎo)有限的免疫反應(yīng)，突顯了對(duì)季節(jié)性流感和新冠抗原性多樣提供廣泛保護(hù)的挑戰(zhàn)。

基于流感病毒的聯(lián)合疫苗

基于流感病毒的聯(lián)合疫苗，其工作原理是將外源蛋白整合到減毒或復(fù)制缺陷型流感病毒中，從而引發(fā)針對(duì)這兩種病原體的強(qiáng)烈免疫反應(yīng)。不同的團(tuán)隊(duì)使用不同的策略，將流感病毒作為載體，設(shè)計(jì)針對(duì)流感和新冠的聯(lián)合疫苗。一種設(shè)計(jì)通過將新冠RBD的融合片段和流感神經(jīng)氨酸酶（NA）蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域插入流感HA基因中，設(shè)計(jì)了一種嵌合病毒。這種設(shè)計(jì)允許流感病毒包膜同時(shí)展示流感HA蛋白和新冠RBD結(jié)構(gòu)域。這種嵌合病毒，無(wú)論是滅活形式還是減毒活疫苗，都成功地在小鼠體內(nèi)誘導(dǎo)了針對(duì)流感和新冠的保護(hù)性免疫反應(yīng)。另外一種設(shè)計(jì)用膜錨定的SARS-CoV-2 RBD區(qū)域取代了流感基因組中的NA基因編碼區(qū)域，創(chuàng)建了一種多周期復(fù)制的流感病毒載體疫苗，該疫苗是缺失NA的，同時(shí)針對(duì)流感和新冠。

基于VSV的聯(lián)合疫苗

基于重組水皰性口炎病毒（rVSV）的疫苗平臺(tái)，用外源免疫原替代VSV糖蛋白，能夠從單次劑量產(chǎn)生快速而強(qiáng)大的免疫反應(yīng)，并提供對(duì)各種病原體的保護(hù)，如埃博拉、寨卡、艾滋病毒和尼帕病毒。一種減毒rVSV疫苗設(shè)計(jì)了嵌合蛋白，以同時(shí)表達(dá)新冠刺突蛋白的特定區(qū)域和高度保守的流感M2外結(jié)構(gòu)域（M2e）。這種疫苗誘導(dǎo)了強(qiáng)烈的體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)，為倉(cāng)鼠或小鼠提供了顯著的保護(hù)，使其免受新冠德爾塔變種以及H1N1和H3N2流感感染的挑戰(zhàn)。

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結(jié)語(yǔ)

在用于聯(lián)合疫苗的各種平臺(tái)中，每種平臺(tái)都顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。例如，基于mRNA的疫苗平臺(tái)提供了快速的制造時(shí)間，并能夠靈活地結(jié)合多種病原體或血清型，使其成為一種有前景的泛呼吸道病毒疫苗策略。亞單位疫苗平臺(tái)，它因其成本效益高的生產(chǎn)和呈現(xiàn)高密度、正確折疊抗原的能力而受到認(rèn)可，這些抗原確保了安全性和免疫原性。然而，由于化學(xué)不相容性和潛在的免疫干擾，將各種病毒的不同抗原組合成單一疫苗具有挑戰(zhàn)。另一方面，

VLP和納米粒子具有高度有序的結(jié)構(gòu)組織的內(nèi)在特性，這可以確保聯(lián)合疫苗中每種抗原的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。總之，隨著流感、新冠和RSV等呼吸道病毒隨著時(shí)間的推移而演變，疫苗設(shè)計(jì)必須適應(yīng)這些不斷變化的流行病學(xué)模式。因此，針對(duì)包括新毒株的靈活性的疫苗開發(fā)策略對(duì)于有效和廣泛的保護(hù)至關(guān)重要，針對(duì)呼吸道病毒的聯(lián)合疫苗是未來(lái)疫苗開發(fā)的重要方向。

參考資料：

1.Towards broad-spectrum protection: the development and challenges of combined respiratory virus vaccines. Front Cell Infect Microbiol. 2024; 14: 1412478.   

       原文標(biāo)題 : 呼吸道病毒聯(lián)合疫苗的發(fā)展和挑戰(zhàn)