摘要:呼吸道合胞病毒(RSV)疫苗研發歷經 60 余年坎坷,終于在近年迎來突破,但全球防控仍面臨諸多挑戰。本文回顧 RSV 疫苗開發的關鍵歷程,解析增強型 RSV 疾病(ERD)風險、前融合 F 蛋白(preF)抗原穩定性等技術瓶頸,探討受控人類感染模型(CHIMs)在早期 efficacy 評估中的革命性作用。研究指出,CHIMs 通過標準化感染流程,可縮短研發周期、降低成本,并助力保護相關性指標(CoP)的建立。盡管現有疫苗已在部分地區上市,但低收入國家的可及性與疫苗應答差異仍是全球普及的關鍵障礙。未來需通過技術創新、政策協同與資源傾斜,推動 RSV 防控的公平性與有效性。
一、RSV 疫苗研發的曲折歷程:從失敗到突破1.1早期挫折:致命的增強型疾病反應
1966 年首次 RSV 疫苗臨床試驗因增強型 RSV 疾?。‥RD)釀成悲劇:接種福爾馬林滅活疫苗的嬰兒在自然感染后,住院率高達 80%(對照組僅5%),兩名嬰兒死亡。深入研究發現,滅活疫苗誘導的Th2 型免疫反應和F 蛋白構象改變是關鍵原因——錯誤的免疫應答不僅未能保護,反而加劇病毒復制與炎癥反應(圖 1)。此后數十年,RSV 疫苗研發陷入停滯,直至前融合 F 蛋白(preF)的發現才重啟希望。
1.2技術突破:鎖定 preF 蛋白與新型疫苗平臺
2013 年,穩定 preF 蛋白構象的技術突破成為轉折點。preF 蛋白相比傳統后融合構象(postF)能誘導更高水平的中和抗體,保護效力提升 3-5 倍。基于此,三款新一代疫苗相繼獲批:
Arexvy? 與 Abrysvo?(重組蛋白疫苗):靶向 preF 蛋白,在老年人群中保護效力達 82%-94%,顯著降低住院風險。
mRESVIA?(mRNA 疫苗):通過脂質納米顆粒遞送,激發持久體液與細胞免疫,2024 年獲批用于老年人。
此外,長效單克隆抗體Beyfortus?為新生兒提供單劑全年保護,解決嬰兒主動免疫不足的難題。
盡管已有突破,RSV 疫苗研發仍面臨高失敗率:過去 15 年超 35 款候選疫苗進入臨床,僅 3 款獲批(成功率 7.5%)。典型案例包括 2016 年失敗的 RSV F 納米顆粒疫苗 —— 耗資超 1 億歐元、入組 1.1 萬例受試者,卻因 RSV 流行季溫和及人群預存免疫導致療效未達終點。這凸顯傳統 III 期臨床試驗依賴自然感染率和季節波動性的缺陷。
二、受控人類感染模型(CHIMs):革新研發范式2.1CHIMs 的核心優勢:提速與降本
受控人類感染模型(CHIMs)通過標準化感染健康志愿者,在可控環境下評估疫苗安全性與效力:
快速驗證:僅需數十至數百例受試者,2-4 周內可評估感染保護率,較傳統 III 期縮短 2-4 年時間(圖 2a)。
成本優勢:以 GS-5806 抗病毒藥物為例,CHIMs 使失敗決策提前 3 年,節省成本超 8300 萬歐元(圖 2b)。
機制解析:通過密集采樣分析免疫應答,助力 ** 保護相關性指標(CoP)** 的發現,如中和抗體滴度與保護效力的量化關聯。
當前 RSV-CHIMs 使用孟菲斯 - 37b 株作為攻擊病毒,在健康成人中可誘導 77% 感染率,模擬輕度上呼吸道感染。盡管無法完全復制嬰幼兒重癥場景,但已成功驗證多款疫苗的早期效力,如 Abrysvo? 在 CHIMs 中使病毒載量降低 90%。然而,CHIMs 面臨毒株時效性(如 RSV-NICA 株凍存后感染力下降)和人群代表性難題 —— 健康成人應答與老年 / 嬰幼兒群體存在差異,需結合跨年齡組免疫橋接研究。
2.3倫理與監管協同
CHIMs 需嚴格遵循倫理準則,優先選擇低風險人群(如年輕健康成人),并通過實時病毒監控和緊急治療預案確保安全性。歐美監管機構(如 EMA、FDA)已將 CHIMs 數據納入疫苗審批考量,例如霍亂疫苗 Vaxchora? 僅憑 CHIMs 數據獲批,無需傳統大規?,F場試驗。對于 RSV,監管對話正推動 CHIMs 在早期效力篩選和劑量優化中的應用,以減少后期失敗風險。
2.4與傳統試驗的互補性
CHIMs 無法完全替代 III 期試驗,但可作為分層篩選工具:
早期淘汰:在 I/II 期通過 CHIMs 排除無潛力候選疫苗,避免進入昂貴的 III 期(如 GS-5806 案例,圖 2b)。
精準定位:在 III 期前通過 CHIMs 明確目標人群,例如針對 LMICs 人群測試疫苗在高病原體預暴露背景下的應答差異,優化劑量設計。
RSV 至今缺乏像流感血凝抑制抗體(HAI≥40)那樣的明確保護相關性指標(CoP)。例如,MEDI7510 疫苗雖誘導高滴度中和抗體,卻在 III 期失敗,凸顯抗體水平與實際保護的脫節。CHIMs 通過縱向免疫監測,有望識別多因子組合標志物(如中和抗體 + T 細胞應答),為監管審批提供更可靠依據。
3.2低收入國家(LMICs)的可及性鴻溝
供需失衡:RSV 導致的嬰兒死亡中 99% 發生在 LMICs,但歐美已上市疫苗價格高達數百美元 / 劑,遠超 LMICs 支付能力(如肯尼亞人均 GDP 僅 2200 美元/年)。
冷鏈與基建:單克隆抗體需冷鏈運輸,而非洲農村地區冷鏈覆蓋率不足 50%,導致疫苗損耗率達 40%(圖 3)。
免疫應答差異:LMICs 人群因營養不足、早期感染負荷高,疫苗誘導的抗體滴度可能低于高收入國家(HICs),需針對性開發佐劑強化型疫苗。
全球協作:通過 GAVI 等機制談判降價,目標將疫苗價格壓至 10 美元 / 劑以下,并引入預購承諾激勵生產。
本地化生產:在非洲建立 mRNA 疫苗生產樞紐,利用凍干技術擺脫冷鏈依賴,如 Moderna 計劃在肯尼亞設立生產線。
劑型創新:開發鼻用疫苗,避免注射依賴,提升依從性。臨床數據顯示,鼻用疫苗在兒童中誘導的黏膜 IgA 抗體較肌注高 2-3 倍。
多價疫苗:針對 RSV-A/B 亞型開發二價疫苗,覆蓋 95% 流行毒株,解決當前單價疫苗對 B 型株保護不足的問題(保護效力提升 18%)。
通用疫苗:靶向高度保守抗原表位(如 F 蛋白融合肽區),誘導跨毒株廣譜保護,減少病毒變異逃逸風險。
母嬰聯合方案:孕婦接種 mRNA 疫苗,同時為嬰兒提供單劑長效抗體,實現 “被動 + 主動免疫” 雙重保護,覆蓋出生至 2 歲關鍵期。
基于成本 - 效益模型(圖 4、5、6),優化研發路徑:
優先 CHIMs 評估:在 I 期后立即開展 CHIMs,驗證保護效力(如病毒載量降低≥90% 作為 go/no-go 標準)。
早期人群分層:在 CHIMs 中納入 LMICs 志愿者,分析遺傳 / 免疫背景對疫苗應答的影響,提前識別低應答亞群。
實時數據整合:結合 CHIMs 與真實世界數據(RWD),動態調整 III 期試驗設計,如針對高風險地區增加樣本量。
優先 LMICs 臨床試驗:將 III 期試驗重心轉移至非洲、東南亞,例如在肯尼亞評估母體疫苗 + 嬰兒抗體聯合方案的真實世界保護效力,同時收集本土毒株數據以優化抗原設計。
社區驅動的接種模式:培訓社區健康工作者,采用 “上門接種 + 教育” 模式,如印尼通過宗教領袖背書使疫苗接受度從 38% 提升至 72%,解決信息不對稱問題。
數據共享與監測:建立全球 RSV 疫苗監測網絡,實時追蹤接種率、病毒變異和安全性數據,尤其關注 LMICs 的免疫原性衰減和突破性感染情況。
RSV 疫苗研發的 60 年歷程印證了 “失敗是成功之母”—— 從 ERD 災難中解析免疫機制,從 preF 蛋白結構突破到 CHIMs 技術革新,每一步突破都伴隨對病毒 - 宿主互作的深入理解。當前三款疫苗和兩款單克隆抗體的上市標志著 “有效預防” 的起點,但全球防控的終極目標 ——公平可及與零死亡—— 仍需跨越三大鴻溝:
技術鴻溝:加速 CHIMs 標準化與 CoP 建立,縮短候選疫苗篩選周期;
經濟鴻溝:通過全球協作機制降低疫苗價格,同步提升 LMICs 冷鏈與醫療基建;
認知鴻溝:針對公眾與醫護人員開展分層教育,破除 “RSV = 普通感冒” 的誤區。
未來,唯有整合創新技術、政策協同與人文關懷,才能讓 RSV 疫苗成為全球公共衛生的 “均等化工具”,最終實現 “無論貧富,每個嬰兒和老人都能免受 RSV 威脅”的愿景。
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