平台技术能否让动物“打一针”就防病?全球专家勾勒细菌疫苗新蓝图
平台技术能否让动物“打一针”就防病?全球专家勾勒细菌疫苗新蓝图
随着COVID-19疫苗的成功,平台技术概念被迅速移植到兽医领域。罗林研究所、Monash大学、LSHTME等八家机构在《Vaccine》发表会议报告,提出“人用经验+兽用定制”思路,呼吁用mRNA、病毒载体、细菌外膜囊泡(OMV)及糖偶联平台,开发面向中低收入国家(LMICs)的低成本、耐热、单针、多价抗菌疫苗,以减少抗生素依赖、控制人畜共患、助力“同一个健康”。
一、平台技术为何先火病毒、后慢细菌?
病毒体积小、抗原靶点集中,中和抗体即可保护;而细菌结构复杂、多糖-蛋白表位繁多,且存在血清型差异,母源抗体干扰和黏膜免疫需求高,导致传统灭活或亚单位疫苗保护率有限。会议列出牛结核、副结核、布病、链球菌病、猪胸膜肺炎等12种急需新疫苗的细菌病,每年给全球畜牧业造成逾百亿美元损失,也是耐药菌重要源头。
二、四大平台同台竞技
1)mRNA-LNP:在鼠模型中单剂即可完全抵御鼠疫杆菌,且无需活菌培养,降低生物安全风险。WHO mRNA技术转移中心正在开发羊用裂谷热mRNA疫苗,若室温稳定验证成功,将成为首款兽用抗菌mRNA产品。
2)病毒载体:牛疱疹病毒4型(BoHV-4)可携带>30 kb外源片段,已在兔模型中诱导IFN-γ/IL-4双阳性反应并抵抗猪链球菌2型攻击,具备多价嵌合潜力。
3)OMV/GMMA:20-200 nm天然囊泡含膜蛋白与内源佐剂LPS,可通过基因删减降低毒力、插入异源抗原。脑膜炎球菌B疫苗的人用经验证实其安全性与免疫原性,转产至兽用成本低于0.2美元/剂。
4)糖偶联PGCT:在大肠杆菌一次性表达多糖+载体蛋白,省去化学偶联与致病菌培养,已用于鸡空肠弯曲菌疫苗评估,室温储存6个月活性不减。
三、TPP——先画“终点线”再跑研发“接力”
与会专家反复强调“先写目标产品概况(TPP)再立项”。以反刍动物甲烷减排疫苗为例,TPP要求:单针、肌肉/皮下注射、30%以上甲烷削减、与常规苗安全相当、7年内注册、成本<0.5美元/头份。研发早期即明确耐热、可联合配送、DIVA兼容等硬性指标,可避免后期因冷链或价格被淘汰。
四、LMICs视角:成本与冷链是“生死线”
目前兽用mRNA疫苗原液生产成本约1美元/剂,仍高于市场可接受价格的3-5倍。解决方案包括:
- 采用自复制RNA或环状RNA减少用量
- 使用酵母来源脂质或食品级表面活性剂替代昂贵离子化脂质
- 冻干或喷雾干燥制剂,实现25℃保存6个月
- 多价联苗摊薄制造与冷链费用
五、填补“空白地图”——STAR-IDAZ & DISCONTOOLS
欧盟资助的STAR-IDAZ已建立交互式研发路线图,把TPP设为终点,节点标注免疫机制、佐剂、挑战模型等缺口;DISCONTOOLS则列出57种动物疫病最新科研空白,供基金委定向招标。 workshop建议两大网络与BactiVac、国际兽医疫苗学网络(IVVN)对接,向全球学者开放泵启动资金,加速概念验证。
六、共识与挑战
会议达成六项共识:
- TPP必须在学术阶段前置,区分高、中低收入国需求
- 细菌≠病毒,需结合反向疫苗学+机器学习挖掘保守抗原
- 黏膜佐剂、母源抗体干扰、野外攻毒模型仍是通用短板
- 多价/综合征疫苗为终极目标,但须厘清各组分互作
- 疫苗是减抗最经济工具,应纳入国家AMR行动计划
- 平台技术“一人建、多人用”,鼓励建立兽用vPTMF(平台主文件)实现资料复用、加速注册
七、下一步路线
未来五年,全球或进入“兽用平台技术验证期”:
- 2025-2026年,完成OMV/GMMA牛结核疫苗、PGCT空肠弯曲菌疫苗的田间安全试验
- 2027年,启动mRNA-LNP猪链球菌三价苗多中心效力研究
- 2028年,建立首个兽用mRNA室温制剂技术标准
- 2030年,力争至少一款抗菌平台疫苗通过WHO/WOAH预认证,在非洲和南亚实现10万头份级示范应用
业内评论指出,平台技术让“细菌疫苗研发周期有望从15年缩至7年”,但前提是跨学科、跨国界合作,以及针对LMICs市场的早期成本设计。随着监管路径逐渐清晰,兽医细菌疫苗或正迎来继1920年代灭活苗之后的又一次技术跃迁。
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参考文献:https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2025.127117
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