注：本文不構(gòu)成任何投資意見和建議，以官方/公司公告為準(zhǔn)；本文僅作醫(yī)療健康相關(guān)藥物介紹，非治療方案推薦（若涉及），不代表耀海生物立場(chǎng)。任何文章轉(zhuǎn)載需得到授權(quán)。

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

一 病毒樣顆粒（VLP）疫苗的發(fā)展過程

病毒樣顆粒（VLPs, virus-like particles）是指病毒衣殼蛋白、核心蛋白或包膜蛋白通過自組裝形成的顆粒物質(zhì)，或由來(lái)源于多層病毒的單層顆粒組裝而成；此外，由非病毒或人工合成蛋白形成的對(duì)稱顆粒也稱為VLPs（該類型VLP在文中未作討論）。VLPs自組裝成類似或模仿原始病毒的結(jié)構(gòu)、大小和對(duì)稱性的顆粒，但缺乏基因組和復(fù)制酶，無(wú)法自主復(fù)制。

第一款重組VLP疫苗是乙型肝炎病毒（HBV，簡(jiǎn)稱乙肝）疫苗，于1986年獲批上市，這款疫苗由默沙東開發(fā)，通過在釀酒酵母中表達(dá)乙肝病毒表面抗原（HBsAg），自組裝成VLP。

VLP疫苗開發(fā)的第二個(gè)適應(yīng)癥是預(yù)防人乳頭瘤病毒（HPV），首個(gè)上市產(chǎn)品是Gardasil（佳達(dá)修），也是全球首款獲批上市的HPV疫苗，通過在酵母中表達(dá)主要衣殼蛋白L1并自組裝成VLP。在國(guó)內(nèi)一針難求的默沙東HPV九價(jià)疫苗也屬于VLP，于2014年12月獲美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市，商品名為Gardasil 9（佳達(dá)修9）；隨后于2018年在國(guó)內(nèi)獲批。

戊型肝炎病毒（HEV，簡(jiǎn)稱戊肝）是VLP疫苗第三個(gè)成功開發(fā)的領(lǐng)域。由廈門萬(wàn)泰開發(fā)的VLP疫苗益可寧，是全球首個(gè)上市的戊肝疫苗，2012年在中國(guó)獲批上市（BTW，菌菌多說(shuō)個(gè)冷知識(shí)廈門萬(wàn)泰與農(nóng)夫山泉都是養(yǎng)生堂集團(tuán)的喲）。益可寧使用大腸桿菌表達(dá)戊肝病毒表面的結(jié)構(gòu)蛋白P329，自動(dòng)組裝成VLP。

VLP疫苗屬于疫苗開發(fā)技術(shù)路線中的重組亞單位疫苗（也稱重組蛋白疫苗），主要優(yōu)勢(shì)如下：

1)安全性：VLP不含復(fù)制酶和編碼病毒結(jié)構(gòu)蛋白的核酸，缺乏復(fù)制能力；

2)免疫效果好：VLP重復(fù)的表面結(jié)構(gòu)類似于病原體相關(guān)的結(jié)構(gòu)模式（PASP），可潛在誘導(dǎo)抗體反應(yīng)；VLP作為大小在20 - 200nm的抗原，可迅速排入淋巴結(jié)（LNs），并與抗原提呈細(xì)胞（APCs）和B細(xì)胞相互作用，有效刺激B細(xì)胞和T細(xì)胞反應(yīng)。

3)多種適用的VLPs：VLPs來(lái)源包括AP205噬菌體、Qβ噬菌體、MS2噬菌體、PP7噬菌體、HBV、HPV、黃瓜花葉病毒（CuMV）、豇豆褪綠花葉病毒（CCMV）、兔出血性病毒（RHDS）和犬類病毒（CPV）。

4)表達(dá)系統(tǒng)多樣性：大腸桿菌、酵母、哺乳動(dòng)物細(xì)胞、昆蟲細(xì)胞和植物等多種表達(dá)體系可用于表達(dá)VLPs。

5)易于大規(guī)模生產(chǎn)：具有成本效益，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的大規(guī)模生產(chǎn)。

基于大腸桿菌和酵母表達(dá)體系，耀海生物已成功交付多個(gè)VLP疫苗工藝開發(fā)和GMP生產(chǎn)服務(wù)項(xiàng)目，具備豐富的VLP疫苗發(fā)酵、純化、解重聚開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，制備的VLP產(chǎn)品純度可達(dá)95%以上，具備高穩(wěn)定性及適當(dāng)?shù)拿庖咴?，高質(zhì)量滿足產(chǎn)品商業(yè)化需求。

二 已上市的VLP疫苗品種

已上市VLP均為預(yù)防性疫苗：包括2價(jià)、4價(jià)、9價(jià)的人乳頭瘤病毒（HPV）疫苗、乙型肝炎病毒（HBV）疫苗、戊型肝炎病毒（HEV）疫苗以及瘧疾疫苗。

2.1?人乳頭瘤病毒（HPV）疫苗

人乳頭瘤病毒（HPV）是一種DNA病毒，無(wú)包膜。E區(qū)基因編碼病毒復(fù)制所必需的E1-E7蛋白，并參與病毒的致病性；L區(qū)基因編碼病毒顆粒組裝所需的主要衣殼蛋白L1和次要衣殼蛋白L2，當(dāng)前已獲批上市的HPV疫苗主要基于L1衣殼蛋白。HPV包括多種亞型，其中最常見且高危的是16型和18型，因此已上市或在研的疫苗大多涵蓋HPV16和HPV18。

佳達(dá)修（Gardasil）是第一款獲批的人乳頭瘤病毒（HPV）預(yù)防性疫苗，由默沙東開發(fā)，于2006年獲美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市。Gardasil是一種包括HPV 6型、11型、16型和18型的四價(jià)VLP疫苗，將編碼主要衣殼蛋白L1的重組DNA轉(zhuǎn)入酵母中，表達(dá)得到的重組蛋白L1自組裝成VLP。

國(guó)內(nèi)一針難求的默沙東九價(jià)HPV疫苗佳達(dá)修9（Gardasil 9），在四價(jià)HPV疫苗Gardasil的基礎(chǔ)上新增了五種分型：31、33、45、52和58。九價(jià)HPV疫苗Gardasil 9于2014年12月獲美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市，隨后于2018年在國(guó)內(nèi)獲批。自2022年8月，九價(jià)HPV疫苗在國(guó)內(nèi)的適用人群由初始的16-26歲拓展至9-45歲。

希瑞適（Cervarix）是一款針對(duì)HPV16和HPV18的二價(jià)HPV疫苗，由GSK開發(fā)，基于昆蟲-桿狀病毒表達(dá)體系表達(dá)得到L1蛋白，在純化工藝的最后組裝形成VLP。

馨可寧（Cecolin）是一款針對(duì)HPV1和HPV16的二價(jià)HPV疫苗，表達(dá)體系是大腸桿菌（E.coli）。馨可寧由廈門萬(wàn)泰滄海開發(fā)，2019年12月獲NMPA批準(zhǔn)上市，并于2021年10月通過世界衛(wèi)生組織（WHO）PQ認(rèn)證。相比酵母和昆蟲-桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)，大腸桿菌（E.coli）表達(dá)體系可節(jié)省成本。

星耀小TIP:?世界衛(wèi)生組織PQ認(rèn)證：即WHO Prequalification，簡(jiǎn)稱PQ認(rèn)證，是WHO在2001年建立的一套針對(duì)抗艾滋病類藥物、抗瘧藥、抗結(jié)核藥的評(píng)審程序。后又陸續(xù)增加了針對(duì)生殖保健藥品、鋅劑、流感類藥品、抗病毒類藥物、抗菌藥物、原料藥（API）、疫苗和檢測(cè)試劑（RDT）等產(chǎn)品的認(rèn)證。只有通過PQ認(rèn)證的產(chǎn)品，才能參與聯(lián)合國(guó)大宗公立采購(gòu)，采購(gòu)方包括聯(lián)合國(guó)兒童基金會(huì)，抗擊艾滋病、結(jié)核病和瘧疾全球基金，聯(lián)合國(guó)艾滋病規(guī)劃署，世界銀行，亞洲開發(fā)銀行等國(guó)際組織。

2.2?乙型肝炎病毒（HBV）疫苗

乙型肝炎病毒（HBV）是DNA病毒，病毒顆粒由包膜蛋白和核衣殼蛋白組成，包膜蛋白編碼基因是preS1/preS2/S，編碼三個(gè)乙肝病毒表面抗原（HBsAg），分別是小蛋白（Small, S）、中蛋白（Middle, pre-S2）和大蛋白（Large, pre-S1），最初批準(zhǔn)上市的HBV疫苗主要基于S結(jié)構(gòu)域，2021年最新獲批的一款HBV疫苗基于preS1、preS2和S結(jié)構(gòu)域。

第一代HBV疫苗是從攜帶者體內(nèi)分離到的乙肝表面抗原（HBsAg），考慮到生物安全性問題，被重組亞單位疫苗替代。

1986年，第一款HBV重組亞單位疫苗獲批上市，稱為第二代乙肝疫苗。這款疫苗由默沙東開發(fā)，在釀酒酵母中表達(dá)單一抗原：乙肝病毒表面抗原（HBsAg），表達(dá)的HBsAg蛋白可自組裝成VLP。值得注意的是，當(dāng)時(shí)并未提及VLP這一說(shuō)法，直至首款HPV疫苗才開始使用VLP這一概念。總體而言，第二代乙肝疫苗具有高度免疫原性，可有效誘導(dǎo)中和抗體。

為提高單一抗原疫苗的有效性和保護(hù)效力，VBI開發(fā)的第三代乙肝疫苗PREHEVBRIO表達(dá)三種表面抗原：即S抗原、preS1和preS2，接種三針后血清保護(hù)效率非劣于第二代疫苗。

2.3戊型肝炎病毒（HEV）疫苗

戊型肝炎病毒（HEV）是一種RNA病毒，無(wú)包膜，衣殼蛋白包括S結(jié)構(gòu)域、P1(或M)結(jié)構(gòu)域）和P2(或P)結(jié)構(gòu)域。HEV包含多個(gè)抗原表位，其中抗原P329覆蓋P2結(jié)構(gòu)域，且覆蓋P1部分結(jié)構(gòu)域，廈門萬(wàn)泰滄海的益可寧（Hecolin）即為重組的抗原P329。

2012年，全球首款戊肝病毒（HEV）預(yù)防性疫苗益可寧（Hecolin）獲批，象征著VLP疫苗平臺(tái)成功拓展至第三領(lǐng)域。益可寧由廈門萬(wàn)泰滄海開發(fā)，使用大腸桿菌表達(dá)戊肝病毒的表面結(jié)構(gòu)蛋白P329，自動(dòng)組裝成VLP。益可寧是全球唯一一款用于戊肝病毒預(yù)防的疫苗，其在美國(guó)等地的全球性臨床研究也在開展中，以評(píng)估在高危人群中的安全性和有效性。

2.4?瘧疾疫苗

RTS, S/AS01（Mosquiri）是全球第一款獲批上市的瘧疾疫苗，其抗原為環(huán)孢子體蛋白（CSP）融合乙肝病毒表面抗原HBsAg，通過釀酒酵母表達(dá)，可組裝成VLP。RTS, S/AS01由GSK開發(fā)，RTS, S/AS01疫苗組成中，CSP蛋白是惡性瘧原蟲外殼蛋白的主要成分，R代表19個(gè)中心串聯(lián)重復(fù)序列，T代表C末端的T表位，第一個(gè)S代表修飾的表面抗原，第二個(gè)S代表未修飾的表面抗原，以允許CSP在HBsAg嵌合顆粒表面的呈遞。RTS, S/AS01在III期臨床研究中進(jìn)行了評(píng)估，保護(hù)效率雖低于50%，但在當(dāng)前環(huán)境下仍是一種實(shí)用的防護(hù)措施。2021年，WHO建議撒哈拉以南的非洲地區(qū)及中高度惡性瘧原蟲傳播地區(qū)的兒童使用RTS, S/AS01疫苗。與CSP-HBsAg融合蛋白相比，RTS, S/AS01嵌合顆粒包含4倍摩爾過量的未修飾HBsAg亞基。而相比之下，下一代瘧疾疫苗RTS, S/AS01疫苗（R21）僅含有CSP-HBsAg融合蛋白，因此R21在顆粒表面顯示出更多的CSP表位，并且能夠在小鼠中誘導(dǎo)無(wú)病原保護(hù)。關(guān)于R21的臨床試驗(yàn)正在開展，以評(píng)估其安全性和有效性。

三 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，VLP無(wú)復(fù)制能力，具有良好的安全性，同時(shí)VLP類似于病原體的結(jié)構(gòu)模式及納米級(jí)大小，賦予其免疫原性，均體現(xiàn)了VLP疫苗的優(yōu)勢(shì)。此外，VLP適用于多種領(lǐng)域，如HBV、HPV、HEV預(yù)防性疫苗，及慢性炎癥、疼痛、過敏和腫瘤治療性疫苗（相關(guān)內(nèi)容菌菌會(huì)在下兩篇文章中繼續(xù)分享）。

從工藝和產(chǎn)業(yè)化方面考慮，VLP表達(dá)系統(tǒng)多種多樣，包括大腸桿菌、酵母、哺乳動(dòng)物細(xì)胞、昆蟲細(xì)胞和植物等多種表達(dá)體系，其中大腸桿菌、酵母菌均已成功用作上市產(chǎn)品的表達(dá)底盤，工藝相對(duì)完善，且具備成本效益，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的大規(guī)模生產(chǎn)。

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快速發(fā)展！

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