全球多肽疫苗研發(fā)進(jìn)展

種為滅活疫苗。目前疫苗研究的重要方向之一是多肽疫苗，全球針對部分傳染?。ò滩?、丙肝）和腫瘤已開發(fā)了不少多肽疫苗。所謂多肽疫苗是按照病原體抗原基因中已知或預(yù)測的某段抗原表位的氨基酸序列，通過化學(xué)多肽合成技術(shù)制備的疫苗。   

多肽作為體內(nèi)引起效應(yīng)細(xì)胞免疫應(yīng)答形成的免疫原，已成為一種新型的疫苗。多肽疫苗具有抗病毒、抗腫瘤、抗細(xì)菌、抗寄生蟲感染等功能。由于多肽疫苗完全是合成的，不存在毒力回升或滅活不全的問題，具有成本價廉、安全、特異性強(qiáng)、容易保存和應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)，越來越受到業(yè)界重視。但也因其免疫原性差、功效低以及半衰期短等不足影響了免疫效果。 由病原多肽引起的B細(xì)胞應(yīng)答機(jī)制如圖2所示?？贵w的親和力能結(jié)合微生物病原體抗原。在抗體結(jié)構(gòu)中，F(xiàn)ab區(qū)負(fù)責(zé)結(jié)合抗原或病原體，而Fc區(qū)負(fù)責(zé)效應(yīng)功能，能與B細(xì)胞受體（BCR）產(chǎn)生交聯(lián)，當(dāng)該交聯(lián)處發(fā)出強(qiáng)烈的信號時，B細(xì)胞會受刺激加速成熟，尤其是當(dāng)抗原呈遞時能更有效地刺激B細(xì)胞成熟。 

病原多肽引起的T細(xì)胞應(yīng)答機(jī)制如圖3所示，T細(xì)胞的表位特異性由T細(xì)胞受體（TCR）介導(dǎo)，TCR能結(jié)合于I類或II類MHC（主要組織相容性復(fù)合體）上的“肽結(jié)合溝”處，而MHC又位于抗原呈遞細(xì)胞（APC）上。當(dāng)抗原被APC內(nèi)化和蛋白水解后，形成短肽（I類MHC長度為8-11個殘基，II類MHC長度為11-30個殘基）加載到MHC上并呈現(xiàn)在APC表面。T細(xì)胞/APC聯(lián)結(jié)處的多種蛋白能協(xié)調(diào)和編排T細(xì)胞的克隆。 

多肽疫苗可分為基因工程多肽疫苗和合成的多肽疫苗兩類：前者又被稱為基因工程亞單位疫苗，主要是利用基因工程技術(shù)，將分離得到的具有強(qiáng)烈免疫原性的抗原蛋白基因，裝入到表達(dá)載體中通過宿主細(xì)胞表達(dá)重組抗原蛋白，以分離純化的重組蛋白作為疫苗。而合成的多肽疫苗主要有兩種，分別是合成具有連續(xù)抗原表位的疫苗和不連續(xù)抗原表位的疫苗。對于連續(xù)的免疫原抗原表位，是由蛋白質(zhì)抗原DNA克隆和核酸序列以及血清學(xué)研究決定的；不連續(xù)的抗原表位，主要通過現(xiàn)有技術(shù)隨機(jī)快速地合成數(shù)以千計的肽段，再篩選出能與保護(hù)性抗體佳結(jié)合的序列。 以亞單位疫苗為例，其主要成分是肽或蛋白質(zhì)，所以存在免疫原性問題。為此科研人員開發(fā)了新方法以增強(qiáng)亞單位疫苗的刺激反應(yīng)，包括多聚體的表位呈遞方式（例如病毒樣顆粒、VLP、納米顆粒）和應(yīng)用免疫刺激佐劑等。其中VLP和納米顆粒的治療策略是通過降低腎清除率或降低對蛋白水解的敏感性，來增加半衰期以增強(qiáng)免疫反應(yīng)。   

此外，近年來還開發(fā)了多種不同的生物信息學(xué)工具來改進(jìn)候選物的選擇和識別，用于疫苗設(shè)計的新表位。包括基于全外顯子組測序數(shù)據(jù)算法，如NeoPredPipe、MuPeXI、pVAC-Seq和CloudNeo識別患者個體突變，預(yù)測新抗原衍生肽對個體患者的HLA同種異型，同時整合腫瘤突變和表達(dá)數(shù)據(jù)，預(yù)測這些肽的免疫原性，并評估它們作為T細(xì)胞表位的潛力。另外免疫肽組學(xué)被視為能高效遴選天然呈遞肽和新表位的新工具。通過大規(guī)模免疫肽組學(xué)能揭示人類蛋白質(zhì)組中的熱點(diǎn)區(qū)域，這類熱點(diǎn)區(qū)域與肽表位有更好的識別與結(jié)合能力，包括識別突變衍生的新表位，從而治療基因突變性腫瘤，實現(xiàn)個體化治療。   

以下介紹幾種典型的多肽疫苗： 丙肝病毒多肽疫苗 當(dāng)前丙肝病毒（HCV）仍是一個全球性健康問題，是導(dǎo)致肝病和癌癥的主要罪魁禍?zhǔn)?。阻礙HCV疫苗研制的問題之一是病毒的高度多樣性，使得病毒能容易逃避免疫監(jiān)視。鑒定和表征細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（CTL）表位,研發(fā)能靶向丙肝病毒表面E1和E2糖蛋白保守表位的中和抗體，是制備丙肝多肽疫苗的主流策略。 近期研發(fā)人員還采取了不同策略以提高HCV多肽疫苗的效力。一種方法是利用廣泛中和抗體的結(jié)構(gòu)，將人HCV1單抗與E2保守的線性表位（表位I；殘基412-423）結(jié)合設(shè)計新的HCVE2免疫原，主要包括兩種環(huán)肽C1和C2；另外針對E2表位I的另一個位置（殘基625-644）也可以設(shè)計新的二價抗原；第三種是針對E2的環(huán)狀表位II開發(fā)疫苗，發(fā)現(xiàn)對中和抗體HC84.1也具有結(jié)合特異性。其他策略還包括免疫接種多肽混合物，該肽疫苗包含62組20個殘基為一組的跨越NS3蛋白的肽。 流感病毒和HIV-1多肽疫苗 疫苗開發(fā)中具有較高挑戰(zhàn)性的兩種病毒要屬流感病毒和HIV-1，這兩種病毒都具有非常豐富的序列多樣性，也因此這兩種病毒的肽疫苗設(shè)計策略都集中在高度保守的區(qū)域和表位，如病毒包膜糖蛋白區(qū)域。對流感病毒而言，其血凝素蛋白莖部（HA2）區(qū)域是高度保守區(qū)，對于病毒通過膜融合進(jìn)入宿主細(xì)胞至關(guān)重要，代表性流感肽疫苗是Multimeric001，包含來自HA的B和T細(xì)胞線性表位，而且基質(zhì)1（M1）和核蛋白（NP）能結(jié)合成單個重組表達(dá)的多肽。該疫苗在小鼠模型和志愿者臨床試驗中均表現(xiàn)出理想結(jié)果。 針對HIV-1，臨床發(fā)現(xiàn)gp120的V3環(huán)是中和抗體的靶標(biāo)，該區(qū)域包含兩個糖基化位點(diǎn)，其中一個是中和抗體PGT128識別和綁定抗原所必需的位點(diǎn)。目前通過化學(xué)酶法已經(jīng)能合成V3肽，為新的HIV-1疫苗開發(fā)奠定基礎(chǔ)。 

腫瘤多肽疫苗

腫瘤多肽疫苗是指從腫瘤細(xì)胞表面洗脫的抗原多肽或從腫瘤細(xì)胞內(nèi)獲取的、免疫機(jī)體后能夠提高機(jī)體抗腫瘤的體液免疫和細(xì)胞免疫的相關(guān)多肽。腫瘤多肽疫苗具有特異性強(qiáng)、安全性高等優(yōu)點(diǎn),具有廣闊的市場前景。常見的多肽疫苗形式有:直接提取的多肽疫苗、氨基酸殘基或序列修飾過的多肽疫苗、熱休克蛋白肽復(fù)合物疫苗、多價多肽疫苗等。 

從腫瘤多肽疫苗的作用機(jī)制上分析，在免疫抑制狀態(tài)，未成熟的DC（樹突細(xì)胞）會分泌抑制性因子吲哚胺-2,3雙加氧酶（IDO）抑制腫瘤免疫；治療性DC或多肽疫苗則通過促進(jìn)DC成熟、B細(xì)胞抗體分泌、細(xì)胞毒性T細(xì)胞增殖和殺傷等方式提高抗腫瘤免疫反應(yīng)。全球研究較廣的腫瘤多肽疫苗包括靶向葉酸受體（FR）或針對HER2靶點(diǎn)開發(fā)的疫苗。

從全球多肽疫苗研發(fā)進(jìn)展來看，針對T、B細(xì)胞表位設(shè)計多肽疫苗的研究已取得不俗成績，但仍有較多問題有待進(jìn)一步解決，包括表位的優(yōu)化選擇，表位優(yōu)化連接，合適的佐劑研發(fā)和載體應(yīng)用等。相信伴隨科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，今后多肽疫苗的研究將持續(xù)深化，以不斷提高多肽疫苗的研發(fā)效率，降低研發(fā)成本，為全球疾病患者帶來新的希望。