随着技术进步使全球化成为可能，病原体的洲际传播变得更加容易。呼吸道病毒就是这样一组需要不断监测的病原体，因为它们的暴发会导致大规模的公共卫生危机，流感病毒、呼吸道合胞病毒(RSV)和最近由SARS-CoV-2019引起的19年冠状病毒病(COVID-2)疫情就是一个例子。疫苗接种是人类文明最伟大的医学进步之一，被广泛认为是预防病毒性传染病的最有效工具。20世纪分子生物学和生物技术的进步为疫苗学领域带来了进一步的改进，最终为开发高免疫原性病毒样颗粒(VLP)疫苗铺平了道路。此外，尽管生物医学科学取得了突破，但低收入国家仍然无法获得这些有效疫苗中的绝大多数，从而导致死亡率和疾病负担高得惊人。在这里，我们回顾了针对三种持续影响世界的呼吸道病毒的临床前和临床VLP疫苗开发的最新进展：流感，RSV和SARS-CoV-2[1]。

  流感

  流感是一种属于正粘病毒科的病毒，据推测，流感疫情自古以来就在人类社会盛行。针对流感病毒的复制缺陷VLP疫苗的开发始于1990年代，有研究显示，多抗原VLP疫苗对几种不同的流感病毒株均有效。其中，与商业化的三价灭活疫苗相比，二价VLP疫苗引起的肺部病变较少，大部分病变和炎症反应得到缓解。因为疫苗中使用的菌株无法与世界上流行的菌株相匹配，所以尽管流感疫苗自20世纪以来一直可用，但它们无法预防病毒突变，季节性流感疫苗有时仍然基本上无效，因此，开发通用疫苗至关重要。

  目前，研究人员正在探索计算优化的广泛反应抗原(COBRA)技术用于流感疫苗的开发。尽管VLP疫苗仍在进行临床评估，但已经记录了几种用于改善VLP生产的策略。其中一种策略是对VLP的下游处理的改进，其优化的基于膜的纯化方法实现了约80%的产品回收率，同时大大降低了生产成本和时间。开发通用流感疫苗是流感疫苗学家的最终目标，一种可能的解决方案是诱导广泛中和抗体(bNAbs)，这些抗体能够与几乎所有HA变体结合。茎区域存在高度保守的抗体结合位点，揭示了开发这种疫苗的可行性，这被证明是非常具有挑战性的。无头HA纳米颗粒疫苗对非人灵长类动物中的多种H1和H3变体非常有效，表明它们具有作为通用流感疫苗的发展潜力。

  RSV

  RSV是一种反义单链RNA病毒，在系统发育上被归类为Pneumoviridae科，直肺病毒属。基于VLP的疫苗针对RSV感染的研究最近才开始。Harvey等人于2004年描述了表达RSV抗原的嵌合VLP构建体的第一份报告，他们的工作证明表达RSV M2蛋白的VLP能够离体诱导CD8 T细胞，但这些自组装VLP对RSV的保护功效尚未得到研究。最近，已有报道了RSV F蛋白的PreF前形式的重要性。从那时起，大量使用 VLP 平台探索这些 PreF 抗原保护功效的研究显着增加。已在棉鼠中研究了表达稳定RSV稳定PreF形式的相同VLP的保护功效，这产生了有效的中和抗体反应，而没有加剧呼吸道疾病。

  因为不同呼吸道病原体的疾病增强机制不同导致了病因难以确定，但RSV疫苗相关的增强型呼吸系统疾病似乎以启动个体肺部Th2免疫应答旺盛为特征，多项研究表明VLP免疫能够抑制VAERD。VLP诱导的VAERD抑制的性质可归因于宿主免疫系统的Th1极化。当体外用RSV G VLP刺激人单核细胞来源的树突状细胞时，检测到Th1显性免疫。相反，用FI-RSV疫苗刺激这些细胞会引起Th2/Th17偏倚的免疫应答，并降低非干扰素抗病毒免疫应答。关于这些VLP是否可以预防人类VAERD的形成仍有待确定，但对临床RSV疫苗的研发仍任重道远。

  SARS-CoV-2

  冠状病毒是包膜为正义单链RNA病毒，在系统发育上分为冠状病毒科，可进一步细分为4属：α属、β属、γ属和δ属。Xu等人于2年报道了第一个SARS-CoV-2020 VLP的构建，他们证明了M、E和S蛋白对于哺乳动物细胞中的高效VLP组装是必不可少的。与所有病毒一样，SARS-CoV-2基因序列中的突变会导致变化，这些变化可能对病毒特性产生多种后果，无论是抗原性、传播性还是其他。自首次发现SARS-CoV-2019以来，已经出现了许多在基因序列中具有不同突变的变异株。WHO表示，必须满足以下三个标准中的一个或多个才能被视为VOC：(1)COVID-19流行病学的传播性增加或阴性变化，(2)宿主临床表现或毒力改变，或(3)疫苗和其他预防工具的疗效降低。目前，奥密克戎变异株(B.1.1.529)是主要的流行变异株，但其他1种先前流行的变异株，如阿尔法变异株(B.1.7.1)、贝塔变异株(B.351.1)、伽马变异株(P.1)和德尔塔变异株(B.617.2.132)仍在警惕监测中。鉴于这些情况，迫切需要能够针对这些新出现的变异株提供保护的疫苗。

  随着SARS-CoV-2越来越成为一种季节性呼吸道疾病，就像流感病毒一样，有必要继续采取措施改进SARS-CoV-2疫苗。为了解决这个问题，开发对流感和SARS-CoV-2提供双重保护的疫苗将是理想的选择。从经济角度来看，酵母表达的VLP将是满足上述生产标准的首选系统。SARS-CoV-2 RBD基因工程不仅提高了酵母生产系统中的VLP产量，还增强了疫苗在小鼠中的免疫原性。虽然疫苗诱导的保护很重要，但值得注意的是，许多国家仍然无法获得许多这些有效的疫苗。因此，开发一种能够以低成本扩大到高产量的高效疫苗是可取的。基于信使核糖核酸的SARS-CoV-2疫苗尤其如此。从结构角度来看，RNA不稳定且容易降解。因此，信使核糖核酸疫苗需要冷链物流和管理，这在发展中国家是困难的。幸运的是，VLP 可以解决这些限制。VLP疫苗的温度稳定性方面使用Cervarix进行了证明，Cervarix是由葛兰素史克开发的FDA批准的针对HPV的VLP疫苗。在这里，疫苗在3-2°C下储存时保持其稳定性和免疫原性至少8年。 令人惊讶的是，即使通过将VLP暴露在37°C或25°C下数周来打破冷链条件，VLP的结构稳定性仍得以保留。

  总结

  流感、RSV和SARS-CoV-2自最初发现以来，一直非常重视安全有效的疫苗开发需求。随着生物技术的最新进展使VLP的构建成为可能，疫苗学领域的大规模改进以前所未有的速度实现，其发展为针对新出现的呼吸道病原体提供了更有效的疫苗接种策略。来自大量临床前数据的现有证据表明，VLP是针对这三种病毒的有效预防工具，这推动了它们在临床试验中的进一步发展。虽然这里描述的VLP疫苗都没有商业化(CoVLP例外)，我们预计这里涵盖的基于VLP的呼吸道RNA病毒疫苗将在几十年内可用于临床使用。

  [1] Chu K B, Quan F S. Respiratory Viruses and Virus-like Particle Vaccine Development: How Far Have We Advanced? [J]. Viruses, 2023, 15(2).