摘要:呼吸道合胞病毒(RSV)是嬰幼兒、老年人及免疫功能低下人群急性下呼吸道感染的主要元兇,全球每年約 6400 萬人受其影響,16 萬人因此死亡。近年來,RSV 疫苗研發取得關鍵進展,核心思路聚焦于病毒的融合蛋白(F 蛋白)和附著糖蛋白(G 蛋白)。本文從 RSV 的致病特點出發,解析 F/G 蛋白的結構功能,梳理已上市及在研疫苗的技術路線、臨床數據,探討當前面臨的挑戰與未來方向,用通俗語言帶大家看懂這場 “抗病毒保衛戰”。
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一、 RSV:潛伏在身邊的呼吸道 “殺手”
說起呼吸道病毒,大家可能更熟悉流感、新冠,但 RSV(呼吸道合胞病毒)其實是隱藏的 “健康威脅”,尤其針對兩類人群:嬰幼兒和老年人。
新生兒免疫系統尚未發育成熟,呼吸道狹窄且軟骨柔軟,一旦感染 RSV,容易引發氣道堵塞,出現嚴重的下呼吸道感染;而老年人隨著年齡增長,免疫功能衰退(即 “免疫衰老”),再加上慢性阻塞性肺病、心血管疾病等基礎病,感染后病情往往更重。此外,免疫功能低下人群也屬于高風險群體。
從病毒本身來看,RSV 屬于單股負鏈 RNA 病毒,基因組約 15.2kb,編碼 9 種結構蛋白和 2 種非結構蛋白。其中,F 蛋白和G 蛋白是病毒入侵人體的 “關鍵武器”—— 它們都是跨膜糖蛋白,負責介導病毒與宿主細胞的結合與融合,也是疫苗研發的核心靶點(圖 1)。
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二、 疫苗研發的核心:F 蛋白與 G 蛋白的 “結構密碼”
要開發有效的 RSV 疫苗,首先得搞懂 F 蛋白和 G 蛋白的 “弱點”。這兩種蛋白雖都參與病毒入侵,但結構和特性差異顯著,也決定了疫苗的不同設計思路。
1. F 蛋白:穩定 “Prefusion 構象” 是關鍵
F 蛋白是 RSV 最保守的蛋白之一,A、B 兩個亞型的 F 蛋白胞外域僅差 25 個氨基酸,這意味著針對它的疫苗可能覆蓋更多毒株。它有兩種關鍵構象:Prefusion(前融合態,PreF)和Postfusion(后融合態,PostF)。
PreF 是病毒未入侵細胞時的狀態,表面暴露著多個中和表位,尤其是? 位點和V 位點,能誘導身體產生強效中和抗體;而 PostF 是病毒完成融合后的穩定狀態,中和表位大幅減少,免疫原性大打折扣(圖 3)。早期甲醛滅活疫苗(FI-RSV)失敗的重要原因,就是沒能保住 F 蛋白的 PreF 構象,導致疫苗不僅沒保護力,還可能引發更嚴重的疾病。
因此,現代 RSV 疫苗的核心技術之一,就是通過分子工程讓 F 蛋白穩定在 PreF 構象,常見方法包括引入二硫鍵、填充蛋白內部空腔、融合三聚化結構域等。
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2. G 蛋白:瞄準 “保守核心域” 突破變異難題
和高度保守的 F 蛋白不同,G 蛋白是 RSV 變異最劇烈的蛋白,其變異主要集中在兩端的黏蛋白結構域。但幸運的是,G 蛋白中間存在一個中央保守域(CCD),包含一個 CX3C 基序,能與人體細胞的 CX3CR1 受體結合,是病毒附著細胞的關鍵(圖 2)。
這個保守域成為 G 蛋白疫苗的核心靶點 —— 即使病毒發生變異,CCD 域的結構仍相對穩定,能誘導跨毒株的免疫保護。此外,G 蛋白還能通過模擬趨化因子干擾人體免疫,針對它的疫苗可能同時抑制病毒入侵和免疫逃逸。
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三、 已上市 + 在研 RSV 疫苗:各有神通
目前,RSV 疫苗研發主要分為亞單位疫苗和病毒樣顆粒(VLP)疫苗兩大類,已有兩款疫苗獲批上市,多款候選疫苗進入臨床階段,它們的設計思路和適用人群各有側重。
1. 已上市疫苗:老人與孕婦的 “防護選擇”(1)Abrysvo(輝瑞):雙價 Prefusion F 疫苗
作為首款獲批用于孕婦和 60 歲以上人群的 RSV 疫苗,Abrysvo 的核心是穩定的 PreF 蛋白,覆蓋 RSV-A 和 RSV-B 兩個亞型。臨床數據顯示,孕婦接種后,新生兒出生后 90 天內預防嚴重下呼吸道感染的 efficacy(效力)達 81.8%,180 天仍有 69.4%;對 60 歲以上老人,預防相關住院的效力為 75%-82%。
優勢是能通過 maternal immunization(母體免疫)給新生兒提供早期保護,但需在懷孕 32-36 周接種,避免 preterm birth(早產)風險。
(2)Arexvy(葛蘭素史克):佐劑增強型 Prefusion F 疫苗
獲批用于 60 歲以上人群,同樣以 PreF 蛋白為靶點,但添加了 AS01E 佐劑 —— 由 MPL 和 QS-21 組成,能激活先天免疫,增強抗體和細胞免疫反應,尤其適合免疫衰老的老年人。臨床數據顯示,其預防 RSV 相關下呼吸道感染的效力達 82.6%,嚴重病例保護率更是高達 94.1%,且保護力可持續兩個流感季。
需注意的是,該疫苗存在輕微的吉蘭 - 巴雷綜合征(GBS)風險,且需 2-8℃冷藏,對冷鏈有一定要求。
2. 在研候選疫苗:各有創新突破(1)DS-Cav1:雙突變穩定 PreF
由美國 NIH 和 NIAID 聯合研發,通過 S155C/S290C 二硫鍵(DS)和 S190F/V207L 空腔填充(Cav1)雙重突變,讓 PreF 構象更穩定。Phase I 臨床試驗顯示,它在健康成人中安全性良好,誘導的抗體能通過胎盤傳遞給胎兒,可能為新生兒提供 6 個月保護。但在老年小鼠模型中,其免疫原性不足,需進一步優化以應對免疫衰老。
(2)DT-PreF:二酪氨酸鍵提升穩定性
這款疫苗的亮點是用二酪氨酸鍵(DT 鍵)穩定 PreF 構象,比傳統二硫鍵更耐高溫、耐酸堿,4℃儲存 11 周仍能保持免疫活性,大幅降低冷鏈依賴。動物實驗中,它誘導的中和抗體滴度是 DS-Cav1 的 11 倍,且只需增加劑量就能在老年小鼠中克服免疫衰老,無需強效佐劑。不過目前尚未進入臨床試驗階段。
(3)ADV110:瞄準 G 蛋白的中國創新疫苗
由蘇州艾棣維欣研發,是少數針對 G 蛋白 CCD 域的疫苗,搭配 AE011 佐劑,能誘導中和抗體和調節性 T 細胞(Treg),既阻止病毒入侵,又避免過度免疫反應。Phase II 臨床試驗顯示,60-80 歲人群接種后抗體水平顯著升高,且未引發過度 T 細胞激活,降低了疫苗增強性疾病(VED)的風險。
(4)IVX-A12:雙價 VLP 疫苗
由 Icosavax 研發,采用病毒樣顆粒(VLP)技術,同時攜帶 RSV 的 PreF 蛋白和人偏肺病毒(hMPV)抗原,實現 “一針防兩病”。VLP 能模擬病毒結構,增強免疫原性,Phase II 數據顯示,接種后 RSV 中和抗體升高 2-6 倍,hMPV 抗體升高 2.3-4 倍,安全性良好,目前已進入 Phase III 臨床試驗。
四、 挑戰與未來:RSV 疫苗還有哪些難題要攻克?
盡管 RSV 疫苗研發成果顯著,但仍面臨不少挑戰:
首先是PreF 構象的穩定性—— 即使經過工程改造,部分疫苗在儲存或運輸中仍可能發生構象變化,影響免疫效果;其次是免疫衰老,老年人免疫功能下降,如何設計適合他們的疫苗(如優化佐劑、調整劑量)仍是關鍵;此外,安全性風險(如 GBS、早產風險)和冷鏈依賴也限制了疫苗的全球可及性,尤其在中低收入國家。
未來,RSV 疫苗研發可能聚焦三個方向:一是開發PreF+G 蛋白聯合疫苗,覆蓋更多中和表位,提升保護廣度和持久性;二是優化VLP 技術,結合多抗原設計,增強免疫原性;三是改進疫苗穩定性和冷鏈要求,讓疫苗更易推廣。同時,還需進一步明確免疫保護的機制,避免僅依賴體外中和抗體數據判斷疫苗效果。
五、 結語
從早期滅活疫苗的失敗,到如今多款疫苗獲批上市,RSV 疫苗研發走過了半個多世紀的探索之路。F 蛋白的 PreF 構象穩定技術、G 蛋白的保守域靶向設計、VLP 等新型載體的應用,讓我們離全面防控 RSV 更近一步。
對于普通大眾來說,了解 RSV 疫苗的適用人群和技術特點,能幫助我們更好地保護家人 —— 老年人、孕婦等高危人群可根據醫生建議接種已上市疫苗,而在研疫苗的創新突破,也為未來更安全、更便捷的防護方案提供了可能。這場針對 RSV 的 “攻防戰”,仍在繼續書寫新的篇章。
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