2025年8月，《Microbiology and Immunology》在线发表了美国俄亥俄州立大学Weiping Zhang团队的最新成果：通过替换培养基为“无动物源Soytone”，成功生产出与动物源版本产量、免疫原性、保护效力完全等效的多价蛋白疫苗MecVax；同时在小鼠模型中将最低有效剂量精准锁定为2微克/抗原。这意味着全球首款可同时阻断肠产毒性大肠杆菌（ETEC）七大黏附素（CFA/I、CS1-CS6）及热稳定/热不稳定毒素（STa/LT）的注射疫苗，向符合国际监管标准的Ⅰ期临床迈过最关键的一道门槛。

一、疾病负担与疫苗空白

ETEC每年导致约2-3亿例腹泻，其中5岁以下儿童死亡逾5万例，亦是国际旅行者腹泻的首要病原体（占30-70%）。现有抗生素治疗面临耐药激增，而WHO“理想疫苗”路线图中，ETEC被明确列为“高优先级尚未获批疫苗”。核心难点在于：

1. 菌株表面抗原异质——7种主要黏附素交替出现；
2. STa毒素仅18-19个氨基酸，免疫原性极弱，传统灭活方式失效；
3. 工业化生产必须使用无动物源培养体系，以满足FDA/EMA对生物安全与可追溯的严苛要求。

二、MecVax设计原理
该团队2018年首创“多表位融合抗原”（MEFA）平台：

• 以CFA/I主要亚基CfaB为骨架，表面嵌合CS1-CS6关键中和表位，形成单一蛋白“CFA/I/II/IV MEFA”；
• 将3个STa无毒突变体（STaN12S）串联后，与LT减毒突变体R192G/L211A融合成“3xSTaN12S-mnLTR192G/L211A” toxoid；
  两者等质量混合即为MecVax。此前研究显示，肌肉注射3微克即可在猪、兔模型中降低>99%肠道定植并阻断毒素腹泻，但生产仍依赖含动物蛋白胨的2×YT培养基，无法直接用于人体研究。

三、本研究突破

1. 工艺升级
   采用Terrific Broth Complete与2×YT两种商品化“植物源Soytone”配方，完全替代传统动物源蛋白胨。40 mL摇瓶水平下：
• CFA/I/II/IV MEFA产量5.0-5.3 mg；
• toxoid产量4.0-5.2 mg；
  SDS-PAGE条带强度、Western blot识别度与动物源对照完全一致，证明替换不影响表达与折叠。
2. 免疫等效性
   每组6只BALB/c小鼠（铝佐剂）经初免-二免程序后，ELISA滴度（log10）显示：
• 抗CFA/I：4.3-4.4；
• 抗CS1-CS6：3.3-3.7；
• 抗STa：3.5-3.7；
• 抗LT：3.3-3.6；
  三组间差异无统计学意义（P>0.05）。
3. 功能验证
• 黏附抑制：Caco-2细胞模型中，七种ETEC参考株（含不同黏附素组合）与免疫血清孵育后，黏附率下降61-72%，三组血清保护力一致。
• 毒素中和：T-84细胞cAMP/cGMP检测显示，STa诱导的cGMP从45.6 nM降至8.8-10.2 nM；CT（LT同源）诱导的cAMP从115.5 nM降至27-29 nM，均恢复至基线水平。
4. 剂量精炼
   在0-5微克梯度试验中，1微克组虽可产生抗体，但STa中和活性缺失；2微克组与3、5微克组在IgG滴度、黏附抑制及毒素中和上表现一致，故被确定为“最低有效剂量”。与此前3微克相比，剂量减少33%，意味着未来每剂成品节省成本约20%，且可部署于更灵活的缓释或联合疫苗平台。

四、产业化与监管路径

1. 合规性：植物源Soytone已列入FDA“安全辅料”列表，下游纯化无需变更色谱条件；发酵、纯化、复性得率≥80%，具备放大至5000 L发酵罐的潜力。
2. 佐剂选择：本研究同时验证了铝佐剂与dmLT佐剂均可提供同等保护，为后续婴幼儿（铝佐剂）与成人旅行者（dmLT增强）双路线开发提供数据。
3. 稳定性：4 ℃储存6个月、25 ℃加速4周，抗原效力下降<10%，符合WHO“热带地区无需冷链”目标。
4. 下一步：团队已提交IND前沟通（Pre-IND）申请，计划2026年启动Ⅰ期临床，拟招募18-45岁健康成人，采用0、21天两剂方案，主要终点为安全性与免疫原性，次要终点包括体外中和抗体持续时间和对野生ETEC挑战的体外抑制率。

五、市场与公共卫生影响

• 儿童市场：若2029年完成Ⅲ期并获批，GAVI预估算每剂出厂价1.5-2美元，覆盖GAVI支持国家可每年减少约4万例死亡，直接医疗节省>1亿美元。
• 旅行者市场：欧美每年出境>5亿人次，其中约20%遭遇腹泻。疫苗如获FDA加速审批，预计2030年前可被纳入CDC“旅行者门诊”推荐，潜在峰值销售>5亿美元。
• 技术外溢：MEFA平台已同步用于霍乱、志贺氏菌疫苗研发，形成“一平台多产品”管线，可降低边际研发成本30%以上。

六、挑战与展望

1. STa天然免疫原性弱，需持续监测长期抗体衰减；
2. 多黏附素覆盖虽广，但ETEC地域差异大，后续将补充CS7、CS12等表位升级“MecVax 2.0”；
3. 大规模III期需跨多国开展，临床终点（腹泻发病率）受环境、菌群背景影响，需标准化攻毒模型。

结语

从“动物源”到“无动物源”，从“3微克”到“2微克”，MecVax用扎实的数据证明：兼顾安全、成本与广谱保护并非遥不可及。随着IND进入倒计时，全球首款针对ETEC的重组蛋白疫苗离儿童与旅行者的背包越来越近，也为抗击耐药细菌腹泻提供了可复制的“中国-欧美联合”技术范式。

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参考文献：https://doi.org/10.1111/1348-0421.70008