卡介苗生产工艺、质量、使用现状及新型结核病疫苗的发展趋势

2021-10-20 08:24蒋加庆景辉综述李秀玲审校
中国生物制品学杂志 2021年10期
关键词:免疫原性临床试验抗原

蒋加庆,景辉 综述,李秀玲 审校

上海生物制品研究所有限责任公司,上海201403

结核病(tuberculosis,TB)是危害人类健康的重要传染病。TB 常发生在贫穷、边缘和社会地位低下群体以及相关社区,在欠发达国家中是比较严重的传染病[1-3]。WHO 报告显示,每年感染TB 的人数以千万计,卡介苗(Bacille Calmette-Guérin,BCG)仍是目前世界上唯一预防TB 的疫苗,对儿童中的结核性脑膜炎及播散性TB 具有较好的预防作用,能预防原发性TB[3-4]。有研究显示,BCG 的预防效果对不同地区及不同人群产生的预防效果不同,主要对儿童预防效果明显,但对成人预防效果不佳[5-8]。本文对TB 及BCG 免疫现状,BCG 菌种特性、生产工艺、质量标准、质量风险、接种和接种后异常反应,以及发展现状和发展趋势等作一综述。

1 TB 现状

TB 是结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosiscomplex,MTB)复合群引起的慢性传染病,该复合群包括人型、牛型、非洲、田鼠、卡氏等分枝杆菌,在临床上最常见的为人型和牛型MTB。根据WHO 最新发布的《2020 全球结核病报告》显示[3],2019 年,全球新发TB 患者约1 000 万,男性多于女性,其中15 岁以上男性占56%,15 岁以下儿童占8%;全球有46.5 万耐利福平结核病(rifampicin-resistant tuberculosis,RR-TB)病例,其中78%为耐多药结核病(mu-ltidrug-resistant tuberculosis,MDR-TB)病例。中国在30 个TB 高负担国家中排名第三,患者数占8.4%,仅次于印度(26%)和印度尼西亚(8.5%)。中国每年有83.3 万新发TB 病例,发病率为58/10 万,近年总体TB 发病率呈下降趋势[3-4]。随着生活环境、医疗卫生环境的改善以及BCG 的使用,我国TB 防治工作取得了一定成效。

BCG 目前仍是WHO 推荐预防TB 的唯一疫苗。自1921 年以来,BCG 使用已近百年,作为儿童免疫计划的一部分,其接种人数超过30 亿,BCG 对儿童中的结核性脑膜炎和播散性TB 具有很好的预防作用[1,5],可降低重症 TB 的风险。新生儿接种 BCG的保护效果已得到充分肯定,保护作用可持续10 ~15 年;但BCG 对成人肺结核的预防作用效果不一,保护效果为0~80%。全球TB 总体发病率下降并不明显,可能与接种BCG 15 年后保护作用明显减弱有关[6-8]。另外,BCG 对已感染 MTB 患者无效[9-11]。

BCG 是由牛型MTB 经过几百代反复传代培养减毒获得,存在一定的不足和局限性。多次反复传代培养,导致牛型MTB 毒力明显减弱,同时也导致保护性抗原不同程度丢失[12-15];环境中MTB 感染所致免疫致敏对BCG 免疫保护作用也存在一定程度的减弱影响[13];另外,各种抗结核药物的使用导致MTB 耐药菌出现,增加了治疗的难度,也给全球TB 的防控带来难度[3-4];因此急需研制出新型TB 疫苗。

2 BCG 使用现状

2.1 BCG 菌种概况 BCG 原始菌株来自巴斯德研究所,经过不同国家不同实验室的长期传代后,BCG菌株在基因特性、免疫原性和毒力等方面已经形成了显著的差异。世界上目前主要的BCG 生产用菌株分别为巴斯德1173P2 株、丹麦1331 株、日本172 株、莫斯科 254 株、巴西株等[13-17],大多数国家使用丹麦株、日本株和莫斯科株制备疫苗。我国现用BCG 菌株源自1948 年引进的丹麦BCG823 株,其中北京生物制品研究所保存的823 株为D1(丹麦1)株,上海生物制品研究所(简称上海所)保存的823 株为 D2(丹麦 2)株。1974 年,上海所改用沙膜传代取代马铃薯传代方法对D2 株进行传代,发现新生儿淋巴结反应率显著降低,且阳转率高于其他株。1993 年,中国统一采用D2 株进行BCG 生产。目前D2 株也是中国唯一的BCG 生产用菌株(BCG D2PB302 菌株)。

国际上不同菌株均特异性缺失序列RD1 区,但 RD2、RD14、RD16、n-RD18 和串联重复序列(DU1和DU2)序列缺失情况各不相同[13-17]。另外由于原始菌株非单株菌落,而是混合菌落,因此各菌株在免疫力及减毒方面均存在一定差异(见表1)。随着疫苗生产用菌株传代次数的增加,菌株的毒性和免疫原性降低,为确保疫苗质量稳定性,WHO建议BCG 自主种子批开启至终产品传代应不超过12 代[18-19]。

表1 世界主要BCG 菌株的基因特性Tab.1 Genetic characteristics of main BCG strains in the world

2.2 BCG 生产工艺 BCG 常规生产过程包括菌种开启及传代、菌体收集研磨、定量稀释制备原液及半成品、分装(安瓿)、冻干、充氮熔封等工艺过程。BCG 菌体培养主要包括表面浮膜培养和深层培养两种方式,其中部分欧美国家采用深层培养方式,而大多数国家包括中国则采用表面浮膜培养法,菌体在液体培养基表面静止悬浮培养。我国原液生产工艺可分为菌种开启、传代培养及菌膜收集、研磨两个阶段,工作种子批菌种在苏通培养基上连续培养传代,扩增传代至特定代次后,使用菌膜收集器收集菌膜,低温下研磨分散菌体后,加入适量无致敏原稳定剂稀释成一定浓度的BCG 菌体原液,定量稀释制备半成品,然后安瓿分装、冻干和封口,即为 BCG 成品[20-23]。

2.3 BCG 质量标准 WHO 于2013 年发布的计划免疫用疫苗技术规范WHO TRS979 中,BCG 质量控制内容包含了种子批、生产过程和成品等方面质量控制标准。《中国药典》三部(2020 版)中BCG 质量标准基本涵盖了 WHO 建议内容[23],《欧洲药典》9.0版则与WHO 建议内容存在较大差异[22]。

在种子批质控标准方面[23-24],WHO 推荐项目包括鉴别试验、安全试验(细菌和真菌污染检查、无有毒分枝杆菌试验、过度皮肤反应试验)、效力试验(迟发超敏反应)、菌株特性试验(抗生素敏感性)等6项质控标准;《中国药典》三部(2020 版)包括鉴别试验、安全性试验(纯菌检查、毒力试验、无有毒分枝杆菌试验)和效力试验(免疫力试验)等5 项质控标准。《欧洲药典》9.0 版仅包括鉴别试验及安全性试验项目(细菌和真菌污染检查和无有毒分枝杆菌试验)等共3 项质控标准。各药典主要差异在于,《欧洲药典》不涉及效力试验,WHO 推荐采用以细胞免疫反应为标记的结核菌素迟发超敏反应作为效力指标,而《中国药典》采用MTB 攻毒后BCG 免疫动物脏器菌量的降低作为效力指标。

在生产过程质控标准方面[23-24],WHO 推荐项目包括浓度测定、活菌数测定和安全性试验(细菌和真菌污染检查、无有毒分枝杆菌试验)等4 项质控标准,《欧洲药典》与《中国药典》均不在生产过程中涉及无有毒分枝杆菌试验。我国设置了半成品沉降率质控标准,反应菌体均匀性,通过沉降率大小反应菌体收集过程中研磨的程度,与浓度和活菌数指标同时控制,避免菌块过大、菌体过多、活菌数过高导致的临床异常反应。目前快速确认BCG 活菌情况的方法主要包括 ATP 和 XTT 法[25-26],《中国药典》三部(2020 版)在半成品检定项目中设置了XTT 活力检定项目,定性快速确认活菌情况。

在成品质控标准方面[23-25],WHO 推荐项目包括9 项,《欧洲药典》5 项,《中国药典》10 项。两个国家药典主要的质控项目的差异在于过度皮肤反应,该项目同样涉及种子批的检定。中国食品药品检定研究院曾对我国BCG 生产用工作种子批、国内两家企业生产的多批BCG 疫苗成品进行了该项目的检测,结果发现,我国皮内注射用BCG 菌种工作种子批和成品的过度皮肤反应直径及活菌数与国家参考品无差异,我国BCG 制品的过度皮肤反应程度也低于国外疫苗制品,推断过度皮肤反应与菌种、浓度、均匀度及活菌数均有关。我国BCG 生产规程中,通过对浓度、沉降率、活菌数的控制,可从生产过程中控制成品引起皮肤反应的程度[27]。另外《中国药典》三部(2020 版)还规定了对成品进行热稳定性考察,应达到一定活菌数标准要求。

《疫苗管理法》第一章总则第5 条规定:疫苗上市许可持有人应当加强疫苗全生命周期质量管理,对疫苗的安全性、有效性和质量可控性负责[28]。疫苗有效性和安全性指标是疫苗生产质量管理的核心,其中与BCG 有效性相关的质量控制指标主要为活菌数、稳定性和效力指标;与BCG 安全性相关的质量控制指标主要为浓度、沉降率、活菌数、纯菌检查等。上述指标均与生产过程密切相关,在生产过程中应做好监控和指标数据趋势分析,及时发现和评估超趋情况,采取相应措施[20-22,29]。

2.4 BCG 的接种 BCG 的接种途径为皮内注射,注射时针尖稍向下压,与皮肤平行刺入皮内,注射后可见一圆凸丘疱[30-31]。目前我国BCG 剂型主要为5次人用剂量 / 支,每人皮内注射量为0.1 mL(含卡介菌0.05 mg),考虑到针头和管壁残留量,1 支5 次人用剂量BCG 通常仅能接种3 ~ 4 人。

BCG 接种技术要求高、操作难度大,如果注射过浅易使药液渗漏而影响注射剂量准确性,注射过深易引起BCG 相关异常反应,且5 人份BCG 存在交叉污染风险。为便于医护人员使用,改善新生儿接种体验,建议引入新型注射工具,如无针或微针注射器等。无针注射器在发达国家已逐步应用于临床医疗及家庭保健等方面,具有无针、无痛、便携、微量、高效及安全等特点,基本解决了有针注射造成的疼痛、恐惧等问题,直接避免了针刺伤害、医疗垃圾和潜在的交叉感染[32]。疫苗接种使用无针注射器的需求会越来越多,新型接种注射器在BCG 接种方面未来具有较好的应用前景,可配合疫苗及稀释水开发新的产品包装形式。

我国是TB 高负担国家,人口众多,幅员辽阔,现有的5 人份疫苗工艺和质量成熟稳定,可满足每年的计划免疫需求指标。随着《疫苗管理法》的出台实施[28]、疫苗全程信息追溯要求的提高,5 人份规格BCG 难以满足最小包装方式的可追溯性法规要求,达不到一苗对一人的追溯性,且有超量误种风险,因此建议开展单人份BCG 研制。但由于产品分装量过低,单人份BCG 的研制需重点关注冻干工艺及产品稳定性和均一性等难题。

2.5 BCG 接种后异常反应 BCG 接种后的正常反应为接种部位在2 ~ 3 周后出现硬结(约10 mm)、红肿、化脓,在6 ~ 12 周后愈合并出现结痂,形成卡疤,共历时2 ~ 3 个月,一般不会出现全身反应,少数可出现接种同侧腋下淋巴结轻微肿大,但直径不会超过 10 mm[33]。

BCG 的常见异常反应包括局部脓肿、淋巴结炎、结核疹和播散性卡介菌感染等,其中淋巴结炎是我国主要的异常反应症状。异常反应通常需要进行治疗,对于不同异常反应采用适当的治疗方法[34-36]。BCG 异常反应的不同主要是受到BCG 本身的生物特性、接种剂量、接种途径以及人体特异性免疫过程差异等因素影响,如何确保新生儿接种的安全性,控制BCG 接种的异常反应情况,已成为众多医护人员研究的重点。从产品本身而言,则应重点关注分散度、均一性(如浓度、活菌数、稳定性、沉降率)以及污染控制指标。

3 BCG 及新型TB 疫苗的研究

3.1 BCG 的非特异性保护作用 除预防TB 外,BCG可诱导产生较强的非特异性免疫应答,对其他一些疾病具有一定的非特异性免疫作用。有研究报道,BCG 及其相关制品能够降低5 岁以下儿童疟疾的发病率,可降低白血病、肺癌等患病风险,可减少糖尿病、阿尔兹海默症的发生,能降低麻风病、布鲁里溃疡和骨髓炎患病风险,可降低新生儿、婴儿的全因死亡率,可预防新生儿败血症和呼吸道感染,还对非肌肉侵入性膀胱癌具有辅助治疗作用[3,37-40]。BCG 对于近期肆虐全球的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)可能有一定的非特异性预防保护效果[41-42]。

目前关于BCG 非特异性免疫保护机制方面的研究主要包括异源性T 细胞免疫机制和“受训免疫”机制等[37-40]。其中异源性T 细胞免疫机制主要原理为T 细胞可识别结构相似的抗原表位,不同疫苗、病原体可能会有相似的抗原表位,使其可预防肺结核和非结核分枝杆菌感染。“受训免疫”机制依赖于细胞编程,是指在初次感染或疫苗接种后,在病原体再次入侵时固有免疫细胞可迅速产生炎症因子,使其对肺结核以外的其他感染有一定预防作用。BCG非特异性保护广泛作用也提示,任何决定终止大规模接种BCG 或取代BCG 的国家或地区行为举措,应把BCG 非特异性保护作用考虑在内。

3.2 新型TB 疫苗的研究进展 当今TB 新疫苗研究方向应该是对不同的人群采用不同的疫苗免疫策略,学者们的研究思路基本集中在替代BCG 的初免疫苗、BCG 初免后加强用疫苗和治疗性疫苗[43]。TB疫苗的设计通常需要遵循两种策略:首先是通过向其基因组中添加一些MTB 抗原来改善BCG;其次是对涉及编码MTB 抗原的人工DNA 序列的设计或重组蛋白的设计,包括与增强免疫反应的佐剂分子结合的一种或几种抗原[44-48]。与前10 年相比,基于不同设计策略的数10 种下一代TB 疫苗已进入临床前和临床试验的过程。目前有14 种新型TB 疫苗正在进行临床试验[3],疫苗类型包括病毒载体疫苗、亚单位/ 佐剂疫苗、分枝杆菌减毒活疫苗、分枝杆菌灭活全菌体或提取物疫苗。见表2。

表2 全球正在进行临床研究的新型TB 疫苗Tab.2 Novel TB vaccines in clinical study worldwide

3.3 病毒载体疫苗 新型TB 载体疫苗是以对人体相对安全的病毒为载体,将具有免疫保护性的特异抗原编码基因重组至病毒载体基因组中而制备的疫苗,可通过高效连续表达来获得免疫保护力。目前新型TB 疫苗进入Ⅰ期临床试验的Ad5 Ag85A、ChAdOx1 85A MVA85A(ID / IM / Aerosol)和进入Ⅱ期临床试验的TB / Flu-04L 候选疫苗均为病毒载体疫苗。

Ad5 Ag85A 疫苗是一种表达Ag85A 的腺病毒血清型5 载体疫苗,试验结果显示,肌内注射安全,耐受性良好,能够产生免疫反应,并且在先前接种过BCG 的志愿者中观察到了更加强效的免疫原性,能更有效地增强多功能CD4+和CD8+T 细胞的免疫力[49-51]。目前正在对接种过BCG 的健康志愿者开展雾化吸入接种的安全性和免疫原性研究。ChAdOx185A MVA85A(ID /IM /Aerosol)疫苗中,Ch-AdOx185A 是猿猴腺病毒,MVA85A 是重组痘病毒,二者均表达抗原85a,目的是通过全身和黏膜途径加强异源免疫[52]。该疫苗由英国牛津大学研制,目前正在开展的Ⅰ期临床试验中,重点对青少年和成年人进行ChAdOx1 85A 剂量增加和年龄降低之后的安全性和免疫原性研究,后续拟进行Ⅱa 期随机试验,研究目的为比较ChAdOx1 85A 和MVA85A的免疫原性与BCG 疫苗接种的免疫原性。TB / Flu-04L疫苗是一种基于表达抗原Ag85A 和ESAT-6 的减毒复制缺陷型流感病毒载体的黏膜载体疫苗,目标使用人群为婴儿、青少年和成人,作为预防性加强型疫苗[53],目前正在开展Ⅱb 期临床试验。

3.4 亚单位 / 佐剂疫苗 与完整的病原体疫苗相比,亚单位疫苗中仅包含部分抗原成分,免疫反应较弱,常与佐剂一起使用,亚单位/ 佐剂疫苗是研究的一个热点。由于MTB 表达约4 000 种蛋白质,免疫靶点较多,现在亚单位疫苗中常用的分泌蛋白包括ESAT6、Rv 系列、Ag85B 和 Ag85A 等。目前新型 TB疫苗进入Ⅰ期临床阶段的AEC / BC02 和进入Ⅱ期临床阶段的 ID93 + GLA-SE、GamTBvac、H56:IC31和M72 / AS01E 候选疫苗均为亚单位 / 佐剂疫苗。

AEC / BC02 疫苗是一种由重组 Ag85B 和融合蛋白 ESAT-6、CFP-10 与 CpG(来自 BCG)和明矾盐基佐剂组成的冻干重组疫苗[54-55],由中国安徽智飞龙科马公司研发,正在18 ~ 45 岁健康成人受试者中进行Ⅰ期临床试验。ID93 + GLA-SE 疫苗含有4 种MTB 抗原和佐剂GLASE,其中抗原包含3 种毒力抗原(Rv2608,Rv3619 和 Rv3620)和 1 种潜伏期相关抗原(Rv1813)。在南非完成的一项Ⅱa 期临床试验结果显示,2 μg ID93 + 5 μg GLA-SE 两剂接种后诱导产生的特异性体液免疫应答及CD4+T 细胞反应应答明显高于安慰剂组,未观察到疫苗相关的严重不良事件[56-57]。目前正在进行Ⅱb 期临床试验。GamTBvac 疫苗是由右旋糖酐结合域修饰的Ag85a和ESAT6-CFP10 抗原与CpG ODN 佐剂组成的重组亚单位疫苗,拟用于BCG 初免后的加强免疫。Ⅰ期临床试验显示了较好的安全和免疫原性,目前正在俄罗斯进行Ⅱ期临床研究[58]。H56:IC31 疫苗由 3 种MTB 抗原(Ag85B,ESAT-6 和 Rv2660c)与 IC31c 佐剂组成。Ⅰ期或Ⅰ/Ⅱa 期临床试验结果表明,该疫苗具有可接受的安全性,目前正在坦桑尼亚联合共和国和南非进行Ⅱb 期试验,评估其预防TB 复发的效果[59]。M72 / AS01E 疫苗由两种 MTB 抗原(32a 和39a)与佐剂(AS01E)组成。在肯尼亚、南非和赞比亚进行的Ⅱb 期临床试验结果显示,3 年疫苗保护效力为 50%(90%CI:12% ~ 71%),如果该研究结果在Ⅲ期临床试验中得到证实,则其可能改变全球TB 预防工作[60-62]。

3.5 重组BCG 减毒活疫苗 重组BCG 减毒活疫苗是使用基因工程技术,将一段编码特异性抗原的基因导入至BCG 菌株中,大量产生高免疫活性抗原,提高其免疫保护效果。VPM1002 疫苗是一种携带细胞李斯特菌溶素(Hly)而自身缺失脲酶素C 基因的重组BCG,可增强CD4+和CD8+T 细胞免疫应答反应,提高宿主自防御能力[63]。疫苗在南非接触和未接触艾滋病病毒新生儿中的安全性及免疫原性的Ⅱ期临床试验已成功完成,随后的Ⅲ期临床试验目前正在进行中[64]。印度正在实施预防成人TB 复发的Ⅱ / Ⅲ期临床试验[3]。印度一项旨在评估VPM1002 在痰涂片阳性TB 患者健康家庭接触者中预防肺结核的有效性和安全性的Ⅲ期临床试验也正在进行中[3]。

3.6 MTB 减毒活疫苗 MTB 减毒活疫苗是利用基因工程技术,删除MTB 中的一些毒性基因,获得致病性基因缺失减毒疫苗,全菌体疫苗可显著表达多种免疫活性抗原,显示出较强的免疫效力。MTBVAC是由西班牙萨拉戈萨大学和Biofabri 公司开发的一种活的通过删除phoP 和fadD26 基因而减毒MTB菌株[65],其主要目标是替代BCG,次要目标作为加强疫苗。MTBVAC 含有BCG 中缺失的大部分基因,因此其向宿主免疫系统提供了更广泛的MTB 抗原集合,MTBVAC 是第一种通过临床评估的减毒活TB疫苗,显示出与BCG 相似的安全性。2018 年完成的一项Ⅰb 期临床试验结果表明,MTBVAC 具有可接受的免疫原性,并在婴儿中诱导了持久的抗原特异性T-helper-1 细胞因子表达CD4 细胞应答,该应答在接种后70 d 达到高峰,在接种后360 d 可检测到;对于最高 MTBVAC 剂量(即 2.5 × 105CFU),接种后360 d,免疫反应超过了同等剂量BCG 诱导的反应。确定最佳MTBVAC 剂量的安全性和免疫原性是试验进展的关键,目前已经在南非完成了新生儿MTBVAC 的剂量确定安全性和免疫原性研究Ⅱa 期临床试验(待公布)。MTBVAC 对有或无MTB 潜伏感染成人的接种效果的Ⅰb / Ⅱa 期临床试验正在进行中,这是一项针对144 名有或无潜伏性结核感染(latent TB infection,LTBI)的健康成年人进行的双盲、随机、剂量递增的安全性和免疫原性研究[3,66-67]。

3.7 分枝杆菌灭活全菌体或提取物疫苗 分枝杆菌灭活全菌体疫苗主要是采用加热、化学剂等物理化学方法杀死活菌而制备的疫苗,虽然效力比活菌株低,但其危险性相对较小,主要是以BCG 或其他分枝杆菌为载体的灭活疫苗,其中DAR-901 疫苗和MIP疫苗已进入临床试验阶段。分枝杆菌灭活菌体细胞提取物疫苗是将MTB 部分组分提取后灭活,其中RUTI®疫苗已进入Ⅱ期临床试验。

DAR-901 疫苗是一种热灭活的全细胞非结核分枝杆菌加强疫苗,Ⅰ期临床试验证实其具有良好的安全性,目前正在进行Ⅱb 期临床试验;坦桑尼亚联合共和国的Ⅲ期试验结果显示了其在成人艾滋病病毒感染者中的保护效果,目前正在进行Ⅱb 期临床试验,研究其对BCG 致敏青少年感染的预防效果[3,68-69]。MIP 疫苗也称为Immuvac,为印度开发的一种非致病性细菌[70],已被印度药品监督管理局和FDA 批准为免疫治疗和免疫预防制剂,用于治疗多杆菌麻风患者(作为标准多药疗法的辅助疗法),并用于预防麻风患者密切接触者之间的麻风病发展。印度医学研究理事会正在印度实施一项Ⅲ期临床试验,评估Immuvac 在痰涂片阳性TB 患者的健康家庭接触者中预防肺结核的有效性和安全性[3]。RUTI®疫苗是一种基于MTB 细胞壁碎片化的灭活疫苗[71],由灭活的MTB 的全部碎片组分去除毒素后包裹在脂质体内研制而成,与抗生素联用可提高耐多药TB患者的治愈率。针对健康志愿者的Ⅰ期临床试验和针对TB 感染者的Ⅱ期临床试验结果均证实了其良好的安全性。东欧、印度已分别批准其在耐多药TB患者中进行Ⅱa、Ⅱb 期临床研究[3]。

4 展 望

BCG 为目前世界上唯一可用于预防TB 的疫苗,自1921 年开始用于人类,至今已使用100 年,疫苗使用稳定,安全可靠。对于我国现有在用的5 人份BCG,需关注菌种的遗传稳定性,加强生产工艺过程控制,了解国内外质量差异性,开展质量风险分析,关注疫苗的临床使用和异常反应风险,通过数据监测和分析确保现有BCG 产品的生产质量稳定性、安全性和有效性。另外建议可在现有BCG 工艺基础上进行技术改良,研制单人份BCG,最大可能性地实现最小剂量包装单位疫苗的可追溯性;临床使用新型注射器,如无针或微针注射器,改善儿童使用体验和接种感受,降低接种风险和异常反应发生率。

BCG 的非特异性保护作用逐渐被发现新的作用,虽然机理目前尚不明确,但任何国家或地区想要终止或取代BCG 时,应将BCG 的非特异性保护作用考虑在内。目前虽然TB 的治疗成果已有大幅度提高,但TB 仍然是危害人类健康的重要疾病。现有BCG 预防不充分、多重耐药TB 和治疗手段不足仍是面临的问题,只有通过开发新的技术手段和研制新型的TB 疫苗,才能逐步消灭TB,实现2050 年消除肺结核的全球公共远大目标[72]。

全球正在为开发新型抗TB 疫苗而努力,目前有10 多种处在不同人类临床试验阶段的候选疫苗,还有其他TB 疫苗候选药物正处于临床前阶段。从免疫策略角度,新型TB 疫苗候选者主要为初免疫苗、增强型疫苗和治疗性疫苗,三类疫苗策略基本涵盖了当前新型疫苗的方向[48,73]。其中初免疫苗主要为减毒活疫苗,如MTBVAC 减毒活疫苗和VPM1002重组BCG 疫苗等,全菌体减毒活疫苗可提供更加全面的免疫保护力;增强型疫苗多为亚单位/ 佐剂疫苗、病毒载体疫苗和分枝杆菌灭活全菌体疫苗等,如Ad5 Ag85A、AEC /BC02、M72 /AS01E 和 DAR-901疫苗等,能够诱导高强度表达的保护性免疫应答,在BCG 疫苗接种后可作为增强剂,增加疗效并延长免疫保护持续时间;治疗性疫苗应对潜伏感染的MTB有明显的治疗性,如RUTI®疫苗,与传统化学药物协同使用能够提高耐多药TB 患者的治愈率。

成功开发一种普遍有效的新型TB 疫苗仍面临重大挑战,主要面临的困难有:如何选择合适的具有免疫原性的抗原表位是疫苗研发的重点和难点;动物评估模型存在限制,利用动物模型很难完全模拟临床感染状态;疫苗的评估终点存在争议,缺乏明确的标准来定义终点事件;不同人群疫苗有效性存在差异,不同人群年龄、地理位置和基因等异质性;TB疫苗的研究和开发缺乏资金和资源,根据2018 年联合国数据,用于TB 研究的资金仍仅为每年所需的20亿美元的 1 / 2[44,46,74]。WHO 曾提出成人用预防性TB 疫苗保护率应不低于 50%,M72 / AS01E 疫苗Ⅱ期临床试验的良好结果让人们看到了希望。

TB 疫苗的设计是20 世纪免疫学家最具挑战性的任务之一,常规的疫苗开发方法不足以抵抗复杂的病原体MTB,新的开发方法需要基于对MTB 与人体免疫系统之间复杂的相互作用的新的认知。在可预见的将来,随着我们对MTB 与宿主的相互作用的了解不断深入,希望能够推动计算机疫苗的设计及测试,这将加速疫苗设计的过程。新型的抗TB 疫苗的开发已经取得了一些进展,相信在不久的将来,用于人类预防和治疗的新型TB 疫苗可能成为现实。

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