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程書權教授:治療性B肝疫苗——科學構想及研發進展

編者按

歸功于預防性B肝疫苗研發和接種政策的完善,HBV感染及傳播的預防已取得了巨大的成就,越來越多的新生兒以及高危人群從中獲益。近年來,作為一種新興的慢性乙型肝炎(CHB)治療戰略,國内外針對CHB治療性疫苗的開發與探索腳步一直未能停歇。本刊特邀請桂林市第三人民醫院程書權教授撰文,為廣大同道介紹目前B肝治療性B肝疫苗研究進展。

程書權教授:治療性B肝疫苗——科學構想及研發進展

B肝治療性疫苗的作用機制

治療性疫苗是通過特定的抗原,刺激人體免疫系統産生具有特異性的抗體或免疫活性細胞,進而改變機體的免疫狀态,使其能夠抵禦疾病引起的病變的藥物。人們希冀通過運用這種特殊疫苗,實作對CHB更加有效的治療,這也一直以來都是醫學界孜孜不倦的迫切追求目标。

B肝治療性疫苗的研發理念,是通過打破免疫耐受或增強HBV特異性T細胞功能,激活與增強人體自身的免疫反應,達到清除CHB患者體内HBV,進而實作CHB真正治愈的目的。對CHB患者而言,由于HBV抗原長期、持續地暴露于免疫系統,經此過程HBV的天然抗原被免疫系統誤認為是内源性的,是以隻保留了很弱的免疫原性,故預防性B肝疫苗的經驗已不适合用于治療性疫苗的研發。

B肝治療性疫苗概念的形成

1986年,大陸複旦大學醫學院聞玉梅院士在全球率先提出了“B肝治療性疫苗”的理念,并于1995年于《柳葉刀》雜志發表論文,正式形成了“B肝治療性疫苗”概念,疫苗的治療作用也由此形成并逐漸引起國内外研究者的關注。2009年,聞院士主持開發的全球首款治療性疫苗Ⅱ期研究資料非常完美,可惜Ⅲ期研究臨床結果未達預期,該疫苗未在臨床推廣應用。即便如此,她的開創性工作也為病毒免疫學的發展和CHB治療打開了一扇新的大門。

曆經此後的近30年至今,目前對B肝治療性疫苗的研究已經有了許多開創性的新方法和新進展,且在動物實驗及體外細胞實驗中都表現出非凡的效果,相信正式打破臨床應用瓶頸的“臨門一腳”已為期不遠。理論上,相應的設計對消除HBsAg也的确應該有效,且國内外已披露了多種研發藥物,由于真正達到藥品級的商用者很少,故多數品種無規範的名稱,僅以研發代号表示。本文就近年在研的最具前景的幾個品種介紹如下。

在研的B肝治療性疫苗“新星”

總體而言,基于對形成慢性HBV感染的免疫機制的認識不斷深化,一些新型的政策被用來增強患者的HBV特異性免疫反應。一方面,口服、鼻内或皮下應用病原體識别受體(PRRs)激動劑,包括Toll樣受體(TLR)、維甲酸誘導基因1(RIG-I)和幹擾素基因(STING)的刺激劑,激活宿主免疫細胞和肝細胞/非肝細胞,誘導幹擾素(IFN)的産生以及幹擾素刺激基因(ISG)和促發炎細胞因子的表達,啟動細胞的抗病毒狀态;另一方面,用治療性疫苗誘導 HBV 特異性細胞毒性T淋巴細胞(CTL),通過阻斷免疫檢查點作用來增強T細胞功能,或轉移體外激活的T細胞或NKT細胞或基因編輯的HBV特異性T細胞,如:嵌合抗原受體(CAR)或T細胞受體(TCR)-T細胞加強細胞免疫。在過去幾年間,這些政策的潛在應用價值已得到部分證明,但這些方法投入臨床應用仍有許多障礙有待克服。

01

HBsAg/HBcAg 複合疫苗

為主要由HBsAg和HBcAg組成的治療性疫苗,在野生型C57BL/6小鼠和HBV轉基因動物模型中能夠引起強烈的針對 HBsAg/HBcAg 特異性體液反應,促進針對HBsAg的Th1/Th2平衡反應,以及針對HBcAg的Th1型反應;增強的HBsAg/HBcAg特異性細胞免疫反應導緻HBV 轉基因小鼠中的血清HBsAg水準明顯降低,但未出現肝髒損傷。由HBsAg、HBcAg和佐劑ISCOMATRIXTM組成的微粒疫苗可以在HBV轉基因小鼠中誘導多特異性和多功能T細胞,特别是針對 HBcAg的特異性CD8+T細胞,使其IFN-γ、TNF-α和IL-2的分泌量升高;4次疫苗接種後,8隻動物中7隻抗-HBs滴度超過10000 mlU/mL;接種2次和4次疫苗後,HBV轉基因小鼠血清中HBV DNA滴度下降,但沒有達到統計學意義;HBcAg陽性的肝細胞也急劇減少,但沒有出現明顯的肝損傷。

02

基于病毒載體的疫苗

國外有人在小鼠和土撥鼠 HBV感染模型中測試了基于腺病毒載體的治療性疫苗,獲得了較好的抗病毒效果,通過滴鼻或肌肉注射表達MHB的高度減毒的VSV株,成功誘導了針對MHB 特異性CD8+T細胞和體液反應,免疫後在小鼠模型中能夠防止基于腺相關病毒載體重組HBV基因組(AAV-HBV)轉導後啟動的HBV複制。在HBV持續複制的小鼠模型中,VSV-MHB系統也能誘導明顯的多特異性T細胞反應,導緻血清和肝髒HBV抗原和DNA水準下降,同時ALT活性也有短暫的升高。這些實驗資料為基于病毒載體的治療性疫苗的潛在效用提供了證據。

03

TherVacB

TherVacB是由德國研發的以DNA為基礎的治療性疫苗,采用重組HBsAg和HBcAg兩種蛋白免疫和表達HBV抗原的改良痘苗病毒安卡拉載體(MVA)加強免疫政策,旨在激活乙型肝炎病毒特異性B細胞和T細胞反應。在HBV小鼠模型中顯示,可誘導高效價抗-HBs、細胞毒性T細胞和對HBV的長期控制,HBV小鼠接種TherVac B後産生強烈的特異性抗體和CD8+T細胞應答,其HBsAg和肝内HBV DNA在ALT活性短暫、中度增加後下降,HBeAg陰性小鼠的肝内HBV特異性CD8+T細胞表達更多IFN-γ,提示TherVac B對HBeAg陰性HBV攜帶者T細胞功能的增強作用要高于HBeAg陽性攜帶者。在HBV持續複制的小鼠模型中,小幹擾RNA聯合TherVac B可幹擾PD-1與PDL-1間的互相作用,增強HBV特異性CD8+T細胞的功能,在外周血和肝髒中都能表現出更長久的抗病毒作用,表明小幹擾RNA聯合TherVac B靶向PD-L1能夠增強治療性疫苗的功效并成為最終治愈CHB有前景的治療政策之一。其Ⅰa期臨床試驗已正式啟動。

04

LNP-mRNA疫苗

新近報道,中國藥科大學與山東大學聯合開發了一種用于CHB治療的LNP-mRNA疫苗,通過編碼HBsAg并借助人工智能算法,設計了具有最佳折疊穩定性和密碼子使用的信使核糖核酸(mRNA),使得該疫苗兼具強免疫原性和持續病毒抑制作用的優越性。

研究者以每周肌内注射三針5 μg或10 μg的mRNA疫苗,顯示小鼠可表現出血清HBsAg的快速下降。在3劑給藥完畢後1周甚至已檢測不到血清HBsAg。在此基礎上,在3針後第59天時,5 μg和10 μg組的抗-HBs滴度分别達3624.0 mIU/mL和4804.6 mIU/mL。小鼠在第60天重新注射pAAV-HBV2.1質粒模拟病毒攻擊,PBS小鼠仍然表現出高水準的血清HBsAg,而所有疫苗組小鼠的血清HBsAg水準都沒有達到可檢測水準并伴随有進一步升高的抗-HBs滴度,證明此疫苗接種後可在一定時期内持續保護小鼠免受病毒再暴露。此外,肝内HBVcccDNA、總DNA、總RNA和血清HBV DNA在接種疫苗的小鼠中亦明顯降低,肝組織中HBcAg的表達大幅降低。将mRNA疫苗的療效與恩替卡韋(ETV)進行并列比較發現,ETV無誘導抗-HBs或消除血清HBsAg的能力,僅能降低血清HBV DNA的拷貝水準。研究人員認為,mRNA疫苗的潛在免疫機制可為通過非細胞毒性而消除病毒,初免後的小鼠樹突狀細胞(DC)亞群和浸潤到脾髒的巨噬細胞增加,并伴有有效的細胞成熟,三劑mRNA疫苗即可誘導出Th1偏倚的CD4和CD8 T細胞的強勁水準,産生有利于病毒消除的IFN-γ或IL-2。此外,接種疫苗後,脾髒中HBsAg特異性記憶B細胞(MBCs)的頻率亦明顯升高。由于針對HBV的細胞毒性和非細胞毒性免疫反應在消除HBV中均很重要,是以mRNA疫苗的進一步開發值得關注。

05

CLB-3000

CLB-3000是一款旨在實作CHB功能性治愈的治療性B肝疫苗,由兩種從巴斯德畢赤酵母中純化的HBsAg改良性CLB-405和CLB-505組成,用氫氧化鋁為佐劑。在2023年墨西哥舉辦的 Hep-DART大會上,研究人員披露了在持續性HBV感染的小鼠模型中進行的CLB-3000臨床前療效鑒定,已進行慢B肝人體臨床試驗注冊登記,且正在招募受試者。

在持續HBV感染的小鼠模型中進行的CLB-3000臨床前療效鑒定結果顯示,小鼠接種 CLB-3000 治療性疫苗後,血清 HBsAg 降至檢測不到的水準,肝髒免疫組織化學(IHC)證明了這一點。在接受過CLB-3000治療并達到功能性治愈的慢B肝小鼠中,有80%的小鼠同時檢測到了清除情況相關的抗-HBs反應,其相關表位抗體特異性靶向HBsAg的外環1和2,與功能性治愈患者中觀察到的抗體特異性相似。還檢測到了 CLB-3000 特異性抗體反應。

研究認為,CLB-3000在小鼠慢性乙型肝炎模型中具有很高的療效,表現為HBsAg快速下降并從血清和肝髒中清除,同時血清轉化為清除情況相關的抗-HBs,與臨床功能性治愈的相關抗-HBs一緻。動物對重複注射的耐受性良好,最高劑量為500 µg總抗原。

06

YFV-HBc PLLAV

目前,YFV疫苗可誘導長效體液反應和強大的細胞免疫原性,被認為是迄今最有效的劑型之一。AstriVax正在開發一種适用于預防和治療HBV的雙效疫苗平台技術,該技術基于質粒啟動減毒活疫苗(PLLAV)包括黃病毒,如可攜帶外來抗原的黃熱病病毒(YFV)17D 疫苗株。憑借平台的治療潛力,AstriVax開始開發一種有潛力的最佳抗HBV感染疫苗,在CHB中,誘導有效而持久的CD8+T細胞應答被認為是消除受感染肝細胞的關鍵,目前該疫苗處于臨床前研究階段。HBV核心(HBc)被用作模型抗原插入編碼YFV 17D的多聚蛋白中。研究人員在允許 YFV 複制的小鼠模型中,對這種重組減毒活疫苗(LAV)誘導針對HBc的細胞免疫反應的能力進行了臨床前評估。研究人員在AAV-HBV轉導的C57BL/6小鼠中,通過采用過繼轉移和使用TLR9激動劑調節肝髒微環境的方法,初步評估了誘導的HBc特異性T細胞對病毒參數的影響。

結果顯示,單次注射YFV-HBc PLLAV可誘導未感染的小鼠産生YFV 和HBc特異性T細胞反應。同樣,用PLLAV衍生的YFV-HBc LAV進行免疫,在YFV和HBc抗原肽的刺激下,可檢測到數量相當的IFN-γ斑點形成細胞。與僅接種YFV-HBc LAV相比,接種HBc蛋白原液佐劑 15天後再接種YFV-HBc LAV會增加分泌IFN-γ的HBc特異性T細胞數量。然後用分離的脾髒細胞對已建立AAV-HBV感染和基線高HBsAg(>4 logIU/mL)的C57BL/6小鼠進行被動免疫,結果血清HBsAg顯著下降,一過性ALT升高,與TLR9激動劑聯合使用時轉導的HBc陽性肝細胞減少。

研究發現,攜帶HBc抗原的YFV PLLAV可在允許YFV複制的小鼠模型中誘導針對HBc的強大T細胞反應。此外,研究還證明,盡管基線HBsAg水準較高,但異源原代增殖産生的T細胞的過繼轉移可導緻HBV持續下降。這些令人鼓舞的早期療效資料證明了YFV接種疫苗在誘導強大而有效的T細胞應答方面的潛力,是以未來有必要進一步在人體研究中将其作為CHB治療方案的一部分進行評估。

總之,治療性疫苗的研究與開發,目前已成為國内外學術界的熱點之一。雖然多年來HBV治療性疫苗的設計和有效性已逐漸得到了進步,在各種實驗環境中,這些候選疫苗可刺激HBV特異性T細胞,并達到不同程度的HBV抑制,而且許多藥物,在改善某一免疫功能名額方面令人耳目一新或貌似曙光乍現,但總體療效仍然為束縛臨床廣泛應用的最大瓶頸,期待新的創新性理論和研究方法方面出現新的突破。

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