呼吸道合胞病毒(Respiratory Syncytial Virus,RSV),是引起婴幼儿、老年人及免疫功能缺陷患者下呼吸道感染的重要病原体,是导致支气管炎和肺炎的主要原因,发病症状类似于感冒。虽然感染RSV病毒对于正常成人来说表现为头疼、发炎等常规感冒症状,但对婴幼儿或老年人等弱势群体来说,RSV的威胁可能是致命的。
据CDC数据,全世界每年约有3400万5岁以下儿童遭受RSV的感染,其中约有340万儿童住院,16~20万儿童死亡;除儿童之外,RSV感染在高龄人群中也造成了巨大的疾病负担。美国流行病学调查显示,65岁以上高龄人群每年因RSV感染死亡率为7.2例/10万人,全球每年因RSV产生的直接经济负担超过800亿美元。
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更要命的是,目前对于RSV感染的预防只有两款抗体产品获批上市:Synagis(palivizumab,帕利珠单抗)和Beyfortus (nirsevimab) 。但是两者不但价格昂贵,接种程序复杂,且适用人群较窄。尤其帕利珠单抗,仅限用于具有多项下呼吸道重度感染危险因素的儿童及早产儿。
因此,一款预防RSV感染的疫 苗,成了众望所归;据SVB Leerink分析师估计,全球RSV疫 苗市场至少达100亿美元。可以说,继新冠疫 苗后,RSV疫 苗或是下一个黄金赛道。
那么,对于RSV来说,疫 苗研发难在哪?目前全球研发现状如何?
RSV疫 苗研发血泪史
早在1955年,科学家们就从黑猩猩的呼吸道中分离出RSV病原体。随后,针对RSV感染的疫 苗研发如火如荼,当时主要采用灭活或减毒疫 苗技术路线。1966年,辉瑞研发出了福尔马林灭活的RSV疫 苗(FI-RSV),并进行了幼儿注射。但副作用却给辉瑞当头一棒:FI-RSV不但没能预防幼儿感染RSV,反而导致感染后病情加重。在20个幼儿中,有16名病情严重需要住院治疗,还有2名幼儿死亡。
此后,RSV疫 苗及药物研发均陷入无穷无尽的黑暗。60多年间,许多药企相继折戟,除辉瑞外,Novavax、GSK等都曾在这一领域摔倒。其中因新冠疫 苗出名的Novavax,其研发的RSV疫 苗在III期临床折戟,市值一度大跌85%,公司因此曾裁员三分之一。
好在随着基础研究的推进,科学家们对RSV疫 苗研发的难点有了更深入的认识。RSV是一种单链RNA病毒,有10个基因共编码11种蛋白,其中融合蛋白(F)和粘附蛋白(G)是病毒入侵人体的关键。G蛋白能与宿主细胞膜受体结合,介导病毒进入宿主细胞内;F蛋白既在病毒进入人体中起到关键作用,又会促进被感染细胞与周围健康细胞之间的合胞体形成。
RSV的结构
图源:ResearchGate
理论上两者都可以成为疫 苗研发的理想靶标,但相对于F蛋白,G蛋白变异较多,相对不稳定,因此,F蛋白成为了RSV疫 苗开发的重要靶标。
不过,在用F蛋白作为靶点进行疫 苗研发时,困难又出现了。研究人员发现,感染人体前,F蛋白处于融合前(pre-F)的亚稳态结构,而在感染人体后,F蛋白又会不可预测地转换为另一种稳定的融合后(post-F)结构。但是post-F构象的蛋白几乎不会激发抗体产生。而如果采用pre-F蛋白做抗原的话,其稳定性很难保持。因此如何保持pre-F蛋白的结构稳定性,成为疫 苗研发机构首要攻克的难题。
另外,对于婴幼儿和老年人来说,两个不同年龄段的风险人群需要使用不同策略的疫 苗。这是因为对于婴幼儿来说,由于他们的免疫系统尚未发育完全,因此疫 苗安全性是最重要的。对于高龄人群来说,可能需要的是更强效的疫 苗。因此,针对不同风险人群,可能需要开发不同类型的疫 苗。目前,在RSV疫 苗研发方面,海外药企往往选择老年人群作为优先预防对象。
无论如何,经过几十年的摸索前进,RSV疫 苗研发已渐露曙光。
辉瑞—RSVpreF疫 苗
辉瑞自主研发的RSVpreF疫 苗是一个双价重组蛋白疫 苗,由2种preF蛋白组成,旨在优化对RSV A型和B型的保护。今年3月RSVpreF疫 苗被FDA授予2项突破性疗法认定,分别用于通过产妇的主动免疫,预防从出生到6个月大的婴儿患上RSV相关下呼吸道疾病,以及用于60岁及以上老年人群,进行主动免疫接种,预防由RSV引起的下呼吸道疾病。
2022年12月7日,FDA已接受RSVpreF的生物制品许可申请(BLA)优先审评,用于预防60岁及以上的成年人,由RSV引起的下呼吸道疾病。此次评定是基于一项名为RENOIR的III期临床试验数据的支持。该试验评估了RSVpreF疫 苗在大约37000例60岁及以上成年人中的疗效和安全性。
患者按1:1的比例随机分配接受单剂量RSVpreF 120μg或安慰剂。期中分析结果表明,RSVpreF预防RSV相关下呼吸道疾病发作次数(LRTI-RSV)≥2的疫 苗效力为66.7%(96.66%CI,28.8-85.8),预防LRTI-RSV≥3的疫 苗效力为85.7%(96.66%CI,32.0-98.7)。疫 苗耐受性良好,无安全性问题。
据辉瑞预计,RSVpreF疫 苗可能在2023年5月被批准用于60岁及以上的老年人。另外,辉瑞目前是唯一一家正在为婴儿通过母体免疫和老年人预防RSV的监管应用准备试验疫 苗的公司。
GSK—RSVPreF3 OA
RSVPreF3 OA为GSK针对老年人的RSV候选疫 苗,是由RSV融合前F糖蛋白(RSVPreF3)与GSK专有的佐剂组合而成。在一项名为AReSVi-006的随机、安慰剂对照III期试验中,共有约2.5万名60岁以上成人参与。结果显示,RSVPreF3 OA具有高达82.6%(96.95% CI:57.9-94.1)的总疫 苗效力,可协助参与者避免RSV引起的下呼吸道疾病(感染人数,疫 苗组:7/12466,安慰剂组:40/12494)。其他预定的次要终点的分析结果亦与此一致。
RSVPreF3 OA预防严重性RSV下呼吸道疾病(即至少有2种下呼吸道症状)的效力,在那些存有像是心脏呼吸疾病与内分泌代谢等共病参与者中为94.6%(95% CI:65.9-99.9),而在那些年龄较大的参与者中(70-79岁)为93.8%(95% CI:60.2-99.9)。
Moderna—mRNA-1345
依靠新冠疫 苗火出圈的Moderna,再出新招。目前其正在临床研发阶段的mRNA-1345,是一款编码RSV F糖蛋白的mRNA疫 苗,通过脂质纳米颗粒mRNA递送系统输送至体内。Ⅰ期中期数据显示:成人单次接种50μg或100μg mRNA-1345耐受性良好。接种mRNA-1345一个月后针对RSV-A或RAV-B的中和抗体的平均滴度分别提高20.5倍和11.7倍。
mRNA-1345 I期临床试验数据
图源:Moderna官网
另外,Moderna还推出了名为mRNA-1230的可预防新冠、流感、RSV的三合一疫 苗,目前被设计为一年追加接种一次、可维持多年保护力的剂型。正处于临床前阶段。
艾棣维欣—ADV110
艾棣维欣的ADV110是一种针对RSV的蛋白亚单位疫 苗,由纯化的RSV G蛋白亚单位作为免疫原性成份,及艾棣维欣筛选的佐剂AE011按照优化的比例组成,旨在保护6个月至5岁的儿童及65岁以上的老年人。研究结果表明ADV110在低剂量、高剂量,以及单次接种和两次接种均具备良好的安全性及耐受性,并且绝大多数受试者表现出显著的抗体应答,其中低剂量组达到90%、高剂量组达到100%的比例。ADV110可以诱导高水平的抗G蛋白特异性抗体以及针对RSV感染的中和抗体,从而减少肺部病毒载量。
ADV110疫 苗已于2021年4月在澳大利亚开始开展II期临床试验,预计将于2023年完成II期临床试验。ADV110是目前唯一由中国公司设计开发的处于临床阶段的RSV候选疫 苗。
总结
历经60年研发竞赛,目前RSV感染预防领域仍存在巨大的未满足临床需求。虽然历经波折,但并未影响药企研发的热情。目前辉瑞在一众竞争者中有望率先撞线,为RSV疫 苗研发带来曙光。而全球范围内,针对RSV引起的呼吸道疾病,还有多款预防疫 苗、创新药物处于临床开发阶段,一些中国创新药企也参与其中。
当前,新一轮抗击呼吸道合胞病毒的研发战役正悄然拉开帷幕。全球范围内,针对RSV引起的呼吸道疾病,有多款预防疫 苗、创新药物已处于临床开发阶段,有望迎来新的曙光。尤其是近期,越来越多直接作用的抗病毒 药物正被开发为新的RSV候选治疗药物,且在早期临床试验中显示出积极效果。其中,一些中国创新药企也参与其中。随着对RSV感染机制的深入了解以及科学技术的进步,未来RSV预防领域将很快迎来收获期。
参考来源
Polack FP, Alvarez-Paggi D, Libster R.Fatal enhanced respiratory syncytial virus disease in toddlers. Sci Transl Med. 2021 Oct 20;13(616):eabj7843. doi: 10.1126/scitranslmed.abj7843. Epub 2021 Oct 20. PMID: 34669442.Centers for Disease Control and Prevention. Respiratory Syncytial Virus Infection (RSV). https://www.cdc.μg ov/rsv/index.html. Updated December 18, 2020.Pfizer announces positive top-line date from phase 3 trial of older adults for its bivalent respiratory syncytial virus(RSV)vaccine candidate.GSK’s older adult respiratory syncytial virus (RSV) vaccine candidate shows 94.1% reduction in severe RSV disease and overall vaccine efficacy of 82.6% in pivotal trial. Retrieved October 13, 2022 from https://www.gsk.com/en-gb/media/press-releases/gsk-s-older-adult-respiratory-syncytial-virus-rsv-vaccine-candidate/.https://investors.modernatx.com/news/news-details/2022/Moderna-Initiates-Phase-3-Portion-of-Pivotal-Trial-for-mRNA-Respiratory-Syncytial-Virus-RSV-Vaccine-Candidate-Following-Independent-Safety-Review-of-Interim-Data/default.aspx.