重组蛋白疫苗的原理

年，在确定了具有免疫原性的病原体的特异性蛋白后，根据已发表的病原体基因序列，在合适的表达系统中构建目标抗原基因，然后通过体外大量培养诱导表达抗原蛋白，最后通过纯化制成疫苗。

一些病毒蛋白可以在表达系统中自动组装成病毒样颗粒(VLP)，增强免疫原性，募集天然抗体和补体。VLP可以在多种表达系统中产生，包括细菌、昆虫或哺乳动物细胞系、植物或酵母。

重组蛋白疫苗的优势

免疫原性的优化：利用基因工程技术，不仅可以获得克隆病原体的保护性抗原基因，还可以对其进行体外修饰，增强免疫原性。

易于大规模生产：将免疫原性蛋白基因转入异源生物宿主或培养细胞中，当生产工艺确定后，可大量稳定表达病原蛋白，实现大规模生产。

成分简单，副产物少：减少或消除常规减毒活疫苗或灭活疫苗中不可避免的热原、过敏原、免疫抑制剂等有害试剂。

安全性和稳定性高：提取高度危险病原体的免疫原性蛋白基因，并转移到非致病无害微生物中表达；而且重组蛋白疫苗在体内不能复制，对宿主没有致病风险；除了一些评估工作，生产和研发不需要高水平的生物安全实验室。

应用范围广：重组蛋白疫苗可用于体外不能培养的病原体，扩大了疫苗的研发和应用范围。

重组蛋白疫苗的弱点

产生的免疫反应不稳定

重组蛋白疫苗是体外表达纯化的病原蛋白，很难维持稳定的蛋白构象表位，产生持续稳定的免疫应答。

诱导细胞毒性T细胞反应能力较弱

重组蛋白疫苗的本质是外源蛋白，通常表现为主要组织相容性复合体II反应，所以重组蛋白疫苗通常不会产生强烈的T细胞反应。

研发难度大

为了增强疫苗的免疫原性，通常需要选择免疫原性强的表位、合适的表达系统和最佳的佐剂。另外，抗原蛋白的空间结构复杂，表达过程中可能需要糖化过程，需要寻找技术点来提高表达水平。

接种剂次相对较多

重组蛋白疫苗通常需要多次接种。以重组乙肝疫苗为例，需要按照0、1、6个月的程序接种三次。一般来说，只有30%的人在第一剂后产生抗体且不稳定，90%的人在第二剂后产生抗体，但抗体不持久，随时间逐渐消退。第三剂后，抗体阳性率可达95%以上，保护效果可维持在较高水平。

重组蛋白疫苗的应用

已上市的人用重组蛋白疫苗包括乙肝疫苗、流感疫苗、人乳头瘤病毒疫苗、霍乱疫苗和莱姆病疫苗。

最早的重组蛋白疫苗是乙肝重组酵母疫苗。1979年，美国一个实验室应用分子生物学技术获得了乙肝病毒的表面蛋白基因。1982年，他们将该基因转入酵母细胞进行表达，并成功获得VLP。1984年，以酵母表达的乙肝病毒表面蛋白为抗原，成功制成世界上第一个重组蛋白疫苗。我国目前使用的乙肝疫苗就是这种疫苗，使得我国5岁以下儿童乙肝病毒携带率从1992年的9.7%下降到2014年的0.3%，3000多万人因接种疫苗而慢性感染乙肝病毒。

21世纪初，默克公司和葛兰素史克公司利用人乳头瘤病毒(人乳头瘤病毒)L1基因的表达产物能在昆虫细胞和酵母中自动形成病毒样颗粒的特性，生产了以昆虫细胞和酵母为载体的HPV疫苗。目前在中国获批应用的人乳头瘤病毒九价疫苗是默沙东的重组蛋白疫苗产品。

2019年，中国厦门大学夏宁邵团队对表达质粒的核苷酸序列进行了改进，使HPVL1基因在大肠杆菌中的表达产物能够分泌到细胞外，形成病毒样颗粒，从而制造出类似默沙东的HPV疫苗，并获得国家批准上市。他们还利用这项技术生产戊型肝炎疫苗。同年，国家美国食品药品监督管理局批准的进口带状疱疹疫苗也是一种重组蛋白疫苗，是利用水痘-带状疱疹病毒糖蛋白在中国仓鼠卵巢(CHO)细胞中的重组表达作为抗原制成的。

目前，新型冠状病毒重组蛋白疫苗的研发趋势良好。根据世卫组织发布的新型冠状病毒疫苗研究进展，11种新型冠状病毒重组蛋白疫苗候选药物已进入临床试验。其中，由中国科学院微生物研究所和安徽智飞龙马可生物制药有限公司合作研发的重组蛋白新型冠状病毒疫苗进展迅速。这是国内首个获批临床试验的重组蛋白新型冠状病毒疫苗。该疫苗选用了新型冠状病毒S蛋白受体结构域(RBD)二聚体抗原，以减少抗体依赖性增强效应(ADE)的发生。动物病毒保护实验结果表明，该疫苗能诱导产生高水平的中和抗体，具有明显的保护作用。据悉，该疫苗已开展临床二期研究，正在组织三期临床试验。此外，华西医院研发的重组新型冠状病毒疫苗(Sf9细胞)也在进行二期临床试验。

小贴士

ADE:可以广义理解为一些非理想抗体(一般是非中和抗体)可以增强病毒感染能力，甚至帮助病毒进入以前无法进入的细胞，从而导致病毒大量复制或免疫细胞反应异常，最终加重感染者的病情，导致组织病理学损伤。

编辑专家：

张镭副主任药师审核

中日友好医院药剂科