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文章導(dǎo)讀

病毒樣顆粒（VLPs, virus-like particles）最初用于在原子水平上解析病毒結(jié)構(gòu)，隨后迅速應(yīng)用于乙型肝炎病毒（HBV）、乳頭瘤病毒（HPV）和戊型肝炎病毒（HEV）等預(yù)防性疫苗的開發(fā)。隨著技術(shù)的發(fā)展，VLP作為炎癥、疼痛、過敏、腫瘤等治療性疫苗、以及作為藥物遞送載體的相關(guān)研究也取得很大進(jìn)展。

2022年8月，牛津大學(xué)和伯爾尼大學(xué)的Martin F Bachmann和Mona O Mohsen在《Cell Mol Immunol》[IF: 22]發(fā)表綜述文章：Virus-like particle vaccinology, from bench to bedside。作者聚焦于病毒感染預(yù)防性疫苗、以及慢性炎癥、疼痛、過敏和腫瘤治療性疫苗，簡(jiǎn)述了VLP疫苗的發(fā)展過程，并匯總了已上市、臨床研究階段與臨床前階段的VLP疫苗品種。

作為重組蛋白疫苗CDMO行業(yè)人員，菌菌詳細(xì)解讀了這篇文章，以剖析VLP疫苗的發(fā)展現(xiàn)狀和研究前景。

鑒于原文內(nèi)容豐富且篇幅較長(zhǎng)，貼心的菌菌將原文分為三個(gè)篇幅連載進(jìn)行摘要簡(jiǎn)牘，菌菌將先后介紹：

1.VLP疫苗的發(fā)展歷程與商業(yè)化/已上市VLP疫苗品種

2.在研VLP預(yù)防性疫苗的研發(fā)進(jìn)展

3.VLP治療性疫苗的研發(fā)進(jìn)展

前兩篇文獻(xiàn)中菌菌分享了VLP預(yù)防性疫苗的研究現(xiàn)狀，包括已上市的商業(yè)化產(chǎn)品與上市前的在研產(chǎn)品，如感興趣可戳鏈接查看：【耀文解讀】病毒樣顆粒（VLP）疫苗的研究現(xiàn)狀(1)：商業(yè)化VLP疫苗；【耀文解讀】病毒樣顆粒（VLP）疫苗的研究現(xiàn)狀(2)：VLP預(yù)防性疫苗研發(fā)進(jìn)展。

VLP疫苗平臺(tái)的應(yīng)用前景除傳染病預(yù)防外，還包括炎癥、腫瘤等疾病的治療。作為前兩期內(nèi)容的補(bǔ)充，菌菌今天繼續(xù)分享：VLP治療性疫苗研發(fā)進(jìn)度，涵蓋炎癥、過敏、阿爾茲海默癥、帕金森癥、腫瘤、HIV等非傳染性疾病。從部分早期試驗(yàn)結(jié)果來看，VLP平臺(tái)有望作為抗體藥物的有效替代。

一 VLP治療性疫苗研發(fā)進(jìn)度

鑒于良好的安全性和適當(dāng)?shù)拿庖咴?，多種基于VLP平臺(tái)開發(fā)的預(yù)防性或治療性疫苗被開發(fā)，且部分已發(fā)展至臨床2-3期階段。非傳染病領(lǐng)域中，VLP疫苗在研適應(yīng)癥包括獲得性免疫缺陷（AIDS）、炎癥、過敏、疼痛、神經(jīng)退行性疾?。ò柶澓ＤY和帕金森癥）、腫瘤等。

1.1?炎癥（Inflammation）

VLP平臺(tái)已廣泛應(yīng)用于不同慢性炎癥治療性疫苗的開發(fā)，當(dāng)前已產(chǎn)生多種動(dòng)物體的臨床前概念驗(yàn)證。

蟲咬過敏（IBH）方面，馬經(jīng)蚊蟲叮咬后，嗜酸性粒細(xì)胞介導(dǎo)的I型/ IV型過敏反應(yīng)，引發(fā)慢性過敏性皮炎，其中白細(xì)胞介素-5（IL-5）是嗜酸性粒細(xì)胞的關(guān)鍵刺激因子。Mohsen等將IL-5共價(jià)偶聯(lián)至CuMVTTVLP，在動(dòng)物體內(nèi)誘導(dǎo)了IL-5抗體，有效率達(dá)100%，經(jīng)每年的加強(qiáng)注射基本可消除癥狀。該方法有望作為馬的突破性治療方案，并有望指導(dǎo)人體藥物的開發(fā)。除IL-5外，IL-31也在人、狗、猴、鼠的IBH和皮膚瘙癢中發(fā)揮重要作用，尤其是促進(jìn)瘙癢方面。研究者同樣在CuMVTTVLP平臺(tái)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了IL-31疫苗，在馬和狗體內(nèi)證明了其安全性和有效性。

研究表明，銀屑?。ㄋ追Q牛皮癬）影響全球1%至4%的人口，促炎性細(xì)胞因子IL-17是銀屑病的一個(gè)重要靶點(diǎn)，當(dāng)前已有抗IL-17抗體獲批上市，然而其高成本限制了臨床使用。有研究人員基于Qβ或CMVTT平臺(tái)開發(fā)IL-17疫苗，在心肌炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥和銀屑病的臨床前模型中驗(yàn)證有效。

靶向腫瘤壞死因子（TNF-α）的單克隆抗體已證明對(duì)廣泛的炎癥性疾病有效，如銀屑病、克羅恩病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和潰瘍性結(jié)腸炎，但可能產(chǎn)生長(zhǎng)期耐藥性。有研究報(bào)道了兩種基于VLP平臺(tái)的TNF-α疫苗，其中一種使用生物素/鏈霉親和素展示TNF來源的肽，另一種使用Qβ展示全長(zhǎng)TNF或TNF來源的肽，兩款候選疫苗均可誘導(dǎo)TNF中和抗體。

1.2?過敏（Allergy）

過敏是由過敏原引起的一種超敏反應(yīng)，常反復(fù)發(fā)作。脫敏治療是過敏的一種潛在治療方案，但使用不當(dāng)會(huì)發(fā)生過敏性休克。

治療性疫苗是控制過敏的一種潛在策略，少數(shù)次的注射后可緩解過敏癥狀。Mohsen等報(bào)道了一種由貓過敏原（Fel d1）偶聯(lián)Qβ-VLP制成的治療性疫苗，單次注射即可針對(duì)I型過敏反應(yīng)產(chǎn)生保護(hù)效應(yīng)。將過敏原與VLPs偶聯(lián)不僅可增加過敏原特異性IgG反應(yīng)，還能大幅降低過敏原引起過敏反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，這也是特異性免疫治療策略的安全特性。Mohsen等嘗試向貓?bào)w內(nèi)注射過敏原-CuMVTT嵌合疫苗，有效產(chǎn)生中和抗體，且具備良好的耐受性。這一免疫策略可能會(huì)使人受益，降低人患哮喘的風(fēng)險(xiǎn)。

另有研究報(bào)道，Qβ -VLP 或CuMVTT-VLP與屋塵螨過敏原Der p1、烤花生過敏原Ara R的嵌合疫苗，可誘導(dǎo)動(dòng)物模型產(chǎn)生針對(duì)特異過敏原的抗體。

1.3?疼痛（Pain）

神經(jīng)生長(zhǎng)因子（NGF）對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的早期發(fā)育至關(guān)重要，但在后期NGF成為疼痛的重要媒介。輝瑞和禮來共同開發(fā)的tanezumab是一種NGF抗體，在III期臨床試驗(yàn)中明顯減輕減輕骨關(guān)節(jié)炎患者的疼痛。

有研究人員以NGF為靶點(diǎn)設(shè)計(jì)VLP治療性疫苗，通過臨床前研究顯示，CuMVTT?VLP-NGF可減輕類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎相關(guān)的疼痛。

1.4?阿爾茲海默癥（AD）

阿爾茨海默?。ˋD, Alzheimer’ s disease）是一種嚴(yán)重的神經(jīng)退行性疾病，是導(dǎo)致癡呆癥的主要因素，根據(jù)阿爾茨海默病協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，大約620萬65歲以上的人患有老年癡呆癥，預(yù)計(jì)在2060年增加到1.3億以上。淀粉樣斑塊是AD患者的一大特征，針對(duì)淀粉樣斑塊的主動(dòng)免疫是一種很有前景的治療策略，其中Aβ可能是一個(gè)有效靶點(diǎn)。CAD106是一款以Aβ N末端為抗原的VLP疫苗，臨床前試驗(yàn)表明，CAD106可有效去除淀粉樣前體蛋白（APP）轉(zhuǎn)基因小鼠的斑塊。

Mohsen等利用免疫優(yōu)化的CuMVTT-VLP載體以及Aβ 1-6肽，開發(fā)了針對(duì)AD的疫苗。CuMVTT-Aβ在幼齡和老齡小鼠中表現(xiàn)出較高的免疫原性，提示其兼具預(yù)防性疫苗和治療性疫苗的潛質(zhì)。CuMVTT-Aβ誘導(dǎo)的抗體表現(xiàn)出與免疫小鼠血清相同的特異性，與Aβ肽抗體類似，能夠有效識(shí)別死后腦切片上的AD斑塊。

有研究嘗試截?cái)嘁腋魏诵目乖℉Bc）的主要免疫顯性區(qū)，結(jié)合不同的HIV抗原，如Aβ(1-6)、Aβ(1-15)、cAβ(1-7)、cEP1和cEP2，以及tau蛋白中的T294、pTau396-404和pTau422，通過化學(xué)連接的方法組裝成VLP，觀察到HBc-S-pTau422可緩解轉(zhuǎn)基因小鼠的認(rèn)知缺陷和神經(jīng)病變進(jìn)展，基于Qβ-、HPV-和逆轉(zhuǎn)錄病毒顆粒平臺(tái)的候選疫苗也顯示了很強(qiáng)的免疫原性和良好的安全性。

1.5?帕金森癥

帕金森癥（Parkinson ’s disease）也是一種常見的神經(jīng)退行性疾病，與運(yùn)動(dòng)障礙、認(rèn)知障礙和進(jìn)行性殘疾有關(guān)，在60歲以上的人群中帕金森癥患者占1%。毒性α-突觸核蛋白（a-syn）低聚物是一個(gè)重要靶點(diǎn)，通常認(rèn)為中和a-syn低聚物可抑制大腦中低聚物和聚合物的擴(kuò)散。

Doucet等提出將a-syn C端短肽與Qβ VLP載體偶聯(lián)，來實(shí)現(xiàn)主動(dòng)免疫。結(jié)果表明，該疫苗能誘導(dǎo)野生型小鼠和a-syn轉(zhuǎn)基因小鼠產(chǎn)生高滴度抗體，且能識(shí)別路易小體（帕金森癥的主要病理特征），但是對(duì)轉(zhuǎn)基因小鼠模型的行為表型沒有影響。原因可能包括臨床前模型的不適用性，需在后續(xù)研究不斷優(yōu)化。

1.6?腫瘤

單克隆抗體是一種重要的抗腫瘤藥物，而治療性疫苗能夠主動(dòng)激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生抗體，也具備一定的研究前景。有研究報(bào)道，將HER-2與VLP偶聯(lián)可克服B細(xì)胞耐受，有效誘導(dǎo)抗HER-2抗體，抑制HER-2表達(dá)陽性小鼠的乳腺癌進(jìn)展。

在三陰性乳腺癌中xCT蛋白過表達(dá)，被作為靶點(diǎn)表位連接至MS2-VLPs。在建立的4T1小鼠模型中，該疫苗有效誘導(dǎo)特異性抗IgG2a反應(yīng)，抑制腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。

CMP-001是一種由Qβ噬菌體衣殼蛋白組成的VLP，包裹CpG-A寡脫氧核苷酸，不含腫瘤抗原。CMP-001已在臨床試驗(yàn)中進(jìn)行了驗(yàn)證，Melhim等研究表明，CMP-001單藥或聯(lián)合PD-1抑制劑在晚期黑素瘤患者中耐受性良好，并能夠逆轉(zhuǎn)抗PD-1的耐藥治療，表現(xiàn)出持久且強(qiáng)烈的臨床應(yīng)答。Qβ(G10) MelanA疫苗通過化學(xué)偶聯(lián)方法開發(fā)，I/II期研究數(shù)據(jù)表明了其對(duì)II- IV期黑色素瘤患者有效。

為克服單一抗原靶點(diǎn)易導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)的難題，研究人員嘗試多靶點(diǎn)抗原的開發(fā)，小鼠黑色素瘤模型顯示，同時(shí)靶向胚系和突變表位可增強(qiáng)抗腫瘤療效。

研究者將多靶點(diǎn)策略拓展到了轉(zhuǎn)移性乳腺癌小鼠模型中，研究發(fā)現(xiàn)使用Qβ-VLP展示較長(zhǎng)的新抗原，并包裹TLR9配體，長(zhǎng)鏈新抗原相比較短抗原更有效，且能夠重新極化腫瘤微環(huán)境。

1.7?獲得性免疫缺陷（AIDS）

Wolf等基于人類1型免疫缺陷病毒（HIV-1）病毒樣顆粒Pr55(gag) VLP，構(gòu)建了一種嵌合型HIV-1疫苗，將gp120的第三個(gè)可變區(qū)(V3)或CD4結(jié)合域插入到Pr55(gag) VLP中。在不添加佐劑的情況下對(duì)小鼠進(jìn)行免疫，小鼠針對(duì)V3區(qū)域內(nèi)已知表位產(chǎn)生強(qiáng)烈的MHC-I(Dd)CTL

反應(yīng)。此外，有研究表明Gag-VLP疫苗能夠在單核細(xì)胞來源的樹突狀細(xì)胞（DC）中誘導(dǎo)干擾素α（IFN-α），增加編碼APOBEC3G和APOBEC3F蛋白的mRNA的表達(dá)水平，而這兩種蛋白恰好是已知的HIV-1抑制劑。另一款酵母來源的、含HIV V3環(huán)區(qū)的VLPs已證明可被小鼠樹突狀細(xì)胞識(shí)別，并與I型主要組織相容性復(fù)合體（MHC I）的呈遞相關(guān)。

結(jié)語

綜上所述，已上市VLP疫苗主要基于病毒表面抗原的自組裝特性，如乙肝病毒表面抗原（HBsAg）、人乳頭瘤病毒（HPV）L1蛋白、戊肝病毒結(jié)構(gòu)蛋白P329。而部分在研的VLP疫苗以VLP作為載體，如AP205噬菌體、Qβ噬菌體、HBV、黃瓜花葉病毒（CuMV）來源的VLP，通過基因融合或化學(xué)偶聯(lián)的方法將目標(biāo)抗原呈現(xiàn)在VLP載體表面，同樣能發(fā)揮良好的免疫原性。天然或改造的VLP載體+目標(biāo)抗原的設(shè)計(jì)，為VLP疫苗的開發(fā)提供了不同的見解，同時(shí)為非自組裝型抗原開發(fā)為VLP疫苗提供了可能性。

耀海生物基于多年的微生物表達(dá)體系（大腸桿菌、酵母）CDMO服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，具備重組蛋白疫苗工藝開發(fā)與GMP級(jí)重組蛋白疫苗生產(chǎn)服務(wù)能力，包括VLP載體、VLP預(yù)防性或治療性疫苗。耀海生物CDMO團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)豐富、交付周期短、產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)，可以滿足產(chǎn)品注冊(cè)申報(bào)的需求，以期助力重組蛋白疫苗的快速發(fā)展！

參考文獻(xiàn)

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[2] Palladini A, Thrane S, Janitzek CM, et al. Virus-like particle display of HER2 induces potent anti-cancer responses. Oncoimmunology. 2018 Jan 5;7(3):e1408749. doi: 10.1080/2162402X.2017.1408749.

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