摘要：本文系統解析了滅活重組流感疫苗的研發進展、技術突破及應用前景。作為應對流感病毒快速變異的關鍵手段，滅活重組技術結合了基因工程的精準性與滅活工藝的安全性，通過改造病毒抗原（如血凝素 HA）和優化滅活試劑（如β-丙內酯），有望突破傳統疫苗的局限。文章對比了現有滅活方法的優劣，詳解重組抗原設計策略（如 HA 莖部靶向、計算優化抗原）及新型佐劑的應用，指出滅活重組疫苗是開發通用流感疫苗（UIV）的核心路徑。同時，本文也探討了技術挑戰，如生產復雜性、安全性評估等，并展望了其在全球流感防控中的變革性價值。推薦閱讀：

一、流感防控的迫切需求與疫苗技術現狀

流感病毒是全球公共衛生的 “常駐威脅”，每年導致 300–500 萬重癥病例和 29–65 萬人死亡。其抗原漂移（基因小突變）和抗原轉變（基因重配）特性，使得季節性疫苗需每年更新，且常因病毒變異出現 “匹配失效”。例如，2021–2022 季美國 H3N2 疫苗株與流行株不匹配，導致病例激增。

目前，美國市場的流感疫苗主要分為三類：滅活流感疫苗（IIV）、減毒活流感疫苗（LAIV）和重組 HA 疫苗（RIV）。其中，IIV 因安全性高、適用人群廣（覆蓋 6 月齡以上），是全球使用最廣泛的類型（表 1）。但傳統 IIV 依賴自然病毒株，難以應對快速變異，因此滅活重組流感疫苗成為下一代疫苗的研發焦點—— 它通過基因工程改造抗原，結合滅活工藝，可誘導更廣泛、更持久的保護。

二、現有滅活流感疫苗：從全病毒到拆分疫苗的演進1. 疫苗類型的迭代：安全性與免疫原性的平衡

• 全病毒滅活疫苗（WIV）：1940 年代問世，通過雞胚培養病毒后滅活制成，免疫原性強但副作用明顯（如發熱、局部腫痛）。

• 拆分滅活疫苗（SIV）：1968 年替代 WIV，通過去污劑（如 Triton X-100）破壞病毒膜結構，降低毒性但保留抗原性。目前 SIV 是市場主流，占美國 IIV 的 80% 以上。

盡管 SIV 安全性更高，但免疫原性較弱，尤其對老年人保護不足。相比之下，WIV 能激活更全面的免疫應答（如誘導細胞毒性 T 細胞），但需改進滅活和純化技術以減少副作用。

2. 美國市場流感疫苗概況（表 1）

當前美國市場的流感疫苗可分為多種類型，具體如下表所示。其中，四價滅活疫苗（IIV4）覆蓋 2 種 A 型（H1N1、H3N2）和 2 種 B 型病毒，是季節性接種的核心選擇,其中以MDCK細胞為基質還有昆蟲細胞重組HA亞單位疫苗是雞胚為基質裂解疫苗的下一代新技術。

表 1：2023–2024 年美國市場可用流感疫苗

三、滅活工藝的核心：甲醛與β- 丙內酯的技術較量

滅活是疫苗生產的關鍵步驟，需在消除病毒感染性的同時保留抗原性。目前主流試劑為甲醛（FA）和β- 丙內酯（BPL），兩者機制與效果差異顯著。

1. 甲醛：傳統但有局限的 “老方法”

甲醛通過烷基化反應交聯病毒蛋白質和核酸（圖 1），自 1930 年代起用于疫苗生產。其優勢是工藝成熟，但存在明顯短板：

• 滅活時間長（2–7℃下需 24 小時），可能破壞 HA 蛋白構象，降低免疫原性；

• 無法有效激活TLR7 通路（天然免疫受體），可能削弱免疫應答；

• 殘留甲醛需嚴格控制，避免副作用。

圖 1：甲醛與流感病毒 RNA 和蛋白質的反應機制
（A）甲醛與病毒 RNA（尿嘧啶）的反應；（B）甲醛與蛋白質氨基酸的反應

2. β- 丙內酯：更高效的 “新一代滅活劑”

BPL 通過烷基化病毒核酸（圖 2）阻斷其復制，對蛋白質抗原性的破壞更小 [22]。相比甲醛，其優勢顯著：

• 滅活更徹底：可完全滅活 H1N1、H3N2、H5N1 等多種亞型，而甲醛對部分毒株滅活不完全；

• 速度更快：室溫下 35–170 分鐘即可完成，甲醛則需數天；

• 保留更多抗原性：BPL 滅活的 H5N1 疫苗對異源 H1N1 的保護效果優于甲醛滅活疫苗；

• 安全性可控：BPL 半衰期短（25℃下約 3 小時），易通過加熱去除殘留。

目前，美國 FDA 已批準兩款 BPL 滅活疫苗（如 Afluria Quadrivalent），但其應用仍受限于生產工藝的監管壁壘。

圖 2：β- 丙內酯與流感病毒 RNA 的反應機制

（Nu 代表親核分子，展示 BPL 如何通過化學反應阻斷病毒核酸功能）

四、滅活重組技術：突破傳統疫苗的 “變異困境”

傳統滅活疫苗依賴自然病毒株，難以應對快速變異。滅活重組流感疫苗通過基因工程改造抗原，結合滅活工藝，實現“精準設計”，是開發通用流感疫苗（UIV）的核心策略。

1. 反向遺傳學：重組病毒的 “制造工廠”

反向遺傳學技術（1990 年代問世）可通過質粒系統合成病毒，無需依賴自然毒株 。最常用的是 “8 質粒系統”（圖 3）：

圖 3：生成重組 A 型流感病毒的 8 質粒系統
（6 個質粒來自 A/PR/8/34 的核心基因，2 個質粒攜帶目標 HA 和 NA 基因，共轉染細胞后生成重組病毒）

• 6 個質粒來自高增殖性毒株（如 A/PR/8/34），提供復制骨架；

• 2 個質粒攜帶目標毒株的血凝素（HA）和神經氨酸酶（NA）基因；

• 共轉染細胞后，2–3 天即可生成重組病毒。

該技術不僅縮短生產周期（省去傳統篩選步驟），還能精準引入突變（如增強 HA 穩定性），為抗原設計提供靈活性。

2. 重組抗原設計：靶向病毒的 “保守區域”

血凝素（HA）是流感病毒的主要抗原，分為易變異的 “頭部” 和保守的 “莖部”。重組疫苗通過設計 HA 蛋白，引導免疫應答靶向保守區域，實現跨株保護：

• HA 莖部策略：

• • 高糖基化：在 HA 頭部增加糖基化位點，遮蔽可變區域，迫使免疫系統針對莖部產生抗體。動物實驗顯示，此類疫苗可使小鼠對異源毒株的存活率從 0 提升至 100%；

  • 嵌合 HA（cHA）：保留莖部不變，替換頭部為其他毒株序列。Ⅰ期臨床試驗顯示，cHA 疫苗誘導的莖部抗體在 420 天后仍比安慰劑組高 2 倍 。

• HA 頭部優化策略：

• COBRA 技術：通過計算融合不同毒株的頭部保守序列，誘導廣譜抗體。例如，COBRA-SIV 疫苗可保護雪貂抵御多種 H1N1 和 H3N2 變異株；

• 集中式 HA：選取能代表進化樹各分支的毒株，覆蓋更多變異類型。

五、佐劑的 “助推作用”：增強免疫應答的關鍵

佐劑可增強疫苗的免疫原性，尤其對免疫功能較弱的人群（如老年人）。下一代佐劑不僅能提升抗體水平，還能激活 T 細胞免疫，擴大保護范圍：

• TLR 激動劑：如 TLR7/8 激動劑可激活天然免疫，增強 Th1 型應答，使疫苗對異源毒株的保護率提升 30%–50%；

• cGAMP：激活cGAS-STING 通路，在老年小鼠中可使疫苗存活率提高 4–5 倍，且無需增加抗原劑量；

• R-DOTAP：陽離子納米顆粒，可將抗原遞送進細胞，激活細胞毒性 T 細胞（CTL），使 COBRA 疫苗的存活率從 30% 提升至 100%。

目前，MF59（一種含角鯊烯的佐劑）已應用于臨床，可減少老年人流感相關住院率 58.5%。

六、挑戰與未來：滅活重組疫苗的 “成長之路”

盡管前景廣闊，滅活重組流感疫苗仍面臨多重挑戰：

1. 生產復雜性：反向遺傳學技術對實驗室級別要求高，規模化生產需優化工藝（如細胞培養替代雞胚）；

2. 安全性評估：重組病毒可能因抗原重組改變致病性，需嚴格評估其生物安全性；

3. 成本與可及性：重組抗原和佐劑的加入可能提高價格，需通過技術普及降低成本，惠及低收入地區；

4. 病毒進化壓力：疫苗可能誘導病毒產生新的逃逸突變，需結合全球監測及時更新疫苗株。

未來的突破方向包括：

• 開發多抗原疫苗（同時表達 HA 和 NA），利用 NA 的保守性擴大保護；

• 優化 BPL 滅活工藝與佐劑組合（如 BPL+MF59），平衡安全性和免疫原性；

• 推動通用疫苗的臨床轉化（如 cHA 疫苗已進入Ⅰ期臨床試驗）。

滅活重組流感疫苗整合了基因工程的精準設計與滅活工藝的安全優勢，是應對流感變異的 “利器”。從 β- 丙內酯滅活技術的應用到 HA 保守區域的靶向設計，再到新型佐劑的開發，每一步突破都讓 “通用流感疫苗” 的目標更近。

未來，隨著技術普及和全球協作的加強，滅活重組疫苗有望終結 “每年一換” 的防控模式，為全人群提供長期、廣譜的保護，徹底改變流感防控的格局。

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