从堆肥到诊所：这种真菌或能让非洲以每剂一美元的价格自主研发疫苗

新疫苗在生产和测试阶段，仅用于安全性和有效性试验的一批疫苗就可能耗资数百万美元——如此高昂的成本使得大多数非洲研制的疫苗在进入临床应用之前就夭折了。如今，南非约翰内斯堡金山大学（Wits）的一个研究团队认为，他们可以利用一种最初从堆肥中提取的真菌，开发出一种疫苗平台，从而大幅降低疫苗成本。

目标是利用多种 HPV 亚型制造一种病毒样颗粒混合物，以提供比现有疫苗更全面的保护。

初步结果令人鼓舞。基于该平台研发的首个候选疫苗，针对牲畜疾病裂谷热，已通过动物攻毒试验，证明其安全有效，并计划明年开展田间试验。如果该方法有效，研究团队相信最终可以将某些疫苗（包括针对人乳头瘤病毒[HPV]的疫苗，HPV 可导致宫颈癌）的成本控制在每剂约 1 美元。至关重要的是，这将使非洲能够自主研发疫苗，而无需依赖从其他地区进口。

为什么是真菌？

疫苗平台是指用于安全训练免疫系统识别并对抗有害病毒或细菌的基础技术。一些疫苗并非使用完整的活体感染性病原体，而是使用特定的片段、蓝图或无害载体来触发这种至关重要的保护性免疫反应。

威特沃特斯兰德大学疫苗与传染病分析部和抗病毒基因治疗研究中心的库本德兰·奈杜博士表示，新型真菌 C1 平台由美国 Dyadic International 公司开发，最初用于工业酶的生产，后来被重新用于疫苗和疗法。威特沃特斯兰德大学通过与南非合作伙伴集团 Rubic One Health 的技术转让和许可协议获得了 C1 平台的使用权。Rubic One Health 致力于提供价格合理且易于获取的疫苗。

该平台采用重组蛋白生产技术：将外源 DNA 插入经过基因工程改造的宿主生物体（在本例中为真菌）中，然后利用细胞自身的机制合成目标蛋白。C1 的优势在于能够以低成本大量生产这些疫苗蛋白。

“大多数实验室由于细胞培养存在污染风险而避免使用真菌，但 C1 菌株经过改造，不会产生孢子，因此不会在环境中长期存活——这正是它易于生产的原因之一，”他解释道。而且速度很快：“我们可以在两个月内建立细胞系，而哺乳动物系统则大约需要六个月。”

这使得南非和其他中低收入国家 (LMIC) 能够使用这项技术，因为它采用的是普通的微生物发酵和传统的分子生物学技术，这些技能在当地已经存在，而不是其他平台所需的专门基础设施。

它也不含动物成分，使用简单的培养基，如糖、酵母、矿物质和维生素，这意味着它既便宜，又避免了使用动物血清带来的供应链问题。

低成本、稳定的供应链

成本和可靠的供应都至关重要。例如，在南非，宫颈癌是女性第二大常见癌症，也是 45 岁以下人群癌症相关死亡的首要原因。大多数宫颈癌病例是由人乳头瘤病毒（HPV）引起的。

目前的 HPV 疫苗虽然有效，但大规模生产和分发成本高昂。在南非私营部门，HPV 疫苗的价格因产品而异，但早期公布的数据显示 ，每剂价格为 43 至 49 美元，全程接种费用超过 146 美元 。Naidoo 及其团队认为，C1 平台可以显著降低疫苗成本，使其仅为现有疫苗的一小部分，尤其适用于定制的、区域性疫苗。

在新冠疫情高峰期，疫苗供应中断凸显了疫苗获取的脆弱性，尤其是在中低收入国家。但在南非（以及撒哈拉以南非洲地区），还存在另一个因素：与奈杜合作的博士后研究员丽贝卡·范·多尔斯滕博士表示，目前的疫苗可以预防 HPV-16 和-18，但在撒哈拉以南非洲地区， HPV 35 亚型的感染率正在上升 。

“在撒哈拉以南非洲的几个地区，我们发现 HPV35 的感染率高于 HPV-18，无论是在 HPV 感染还是宫颈上皮内瘤变中，”她说道。“因此，我们的想法是首先研发一种三价疫苗，在现有疫苗的基础上增加 HPV-35，作为现有疫苗的补充；最终目标是研发一种从一开始就包含 HPV-35 的九价疫苗。”她指出，目前的九价疫苗对非洲来说价格昂贵，这也是它尚未在该国公共部门疫苗接种计划中推广的部分原因。

目标是利用多种 HPV 亚型制造一种病毒样颗粒混合物，以提供比现有疫苗更全面的保护。

该平台的另一优势在于其热稳定性。C1 生产的亚基蛋白可在冰箱中稳定保存（2-8°C），而无需像 mRNA 疫苗那样冷冻或超低温储存——这对于偏远和/或农村地区的疫苗获取和分发具有巨大潜力，因为在这些地区维持冷链可能更加困难。

裂谷热疫苗：试验场

与此同时，该团队一直在利用该平台设计针对裂谷热 (RVF) 的兽用和人畜共患疫苗，因为现有的减毒活兽用疫苗存在安全隐患，特别是对于怀孕的反刍动物而言，由于流产率高——这是该团队可以改进的一个因素。

他们特意从兽用疫苗入手，以建立平台的业绩记录和技术信誉，然后再推进到像 HPV 疫苗这样的人类应用领域。

该团队制备了裂谷热抗原，并直接在绵羊身上进行了安全性研究，但由于缺乏符合监管要求的设施来开展攻毒试验，他们遇到了一个难题。更具体地说，他们需要一个生物安全三级（BSL-3）实验室，这是一种高度控制的专用实验室，用于处理可能引起严重甚至致命疾病并可传染给人类的危险微生物和病原体。

由于当地没有其他替代方案，他们与 Rubic One Health 合作，转而与肯尼亚的一家合作机构合作，在那里开展了一项小规模的对照挑战性研究。结果表明，该候选疫苗相对于对照组而言安全有效。他们计划于 2027 年开展现场试验。

同时，还有一个基于 C1 的早期布鲁氏菌病（一种严重的、经常被忽视的人畜共患病）兽医项目正在并行开展，旨在将这种真菌系统建立为该国的平台技术。

超越非洲，成为“加满油”的加油站

奈杜表示，该平台很可能有助于推动本地和非洲大陆的疫苗生产和分发，并有助于设计新疫苗，而这在非洲目前还没有发生。

他说：“人们常说非洲在‘搞制造业’，但通常只是灌装和包装，而不是真正意义上的制造，也不是疫苗研发和生产流程中完整的端到端设计环节。” 这就好比非洲采矿业的益处被其他地方所看到，而不是在这些资源开采的国家，甚至整个非洲大陆。

这使得由全球疫苗免疫联盟（Gavi）支持的非洲疫苗生产加速器 （AVMA）成为这项工作最终旨在实现的目标激励机制。AVMA 是一项融资机制，将在十年内提供高达 12 亿美元的资金，以支持非洲疫苗生产基地的可持续发展。

推出这项服务的原因在于，非洲主要从事包装阶段的工作，而不是设计，而现在，晋升到这个职位可以获得经济回报——这正是 C1 旨在填补的空白。

“设计至关重要，因为它体现了创新，而非洲在这方面亟需迎头赶上，”奈杜说道。“我们团队规模不大，却要面面俱到，但如果我们做对了，一切都会改变。”

大卫对战歌利亚

这是一个小型团队——成员包括奈杜、范·多尔斯滕、奥芬特斯·马特拉贝博士（另一位博士后研究员）以及两名硕士研究生，其中一名正在研究一种新型 HPV 病毒，另一名则致力于改进 C1 病毒以使其应用范围更广。“我们资源有限，而且有很多东西需要证明，”奈杜说道。“这是一个很难快速实现的愿景，而且我们也面临着质疑，因为还有很多差距需要解决。这使得我们难以获得资源，所以我们不得不寻找各种方法来克服困难——包括牺牲一些睡眠时间。”

“我们有热情，我们有干劲，我们有想法，我们有计划。我们缺乏的是资源和更多的本地能力。这是一项艰巨而意义重大的任务。我们将竭尽所能获得帮助，因为这是实现这一目标所必需的。”

该团队还得到了包括威特沃特斯兰德大学（Wits）疫苗学教授兼健康科学学院院长沙比尔·马迪教授在内的众多科学家的支持，马迪教授为推动该平台的发展做出了贡献。他表示：“C1 平台为高效、高通量地生产疫苗、单克隆抗体和其他蛋白质提供了契机。”

“如果成功，这将为某些疫苗的本地化生产提供可能，与目前已获许可的疫苗相比，这些疫苗可能更具成本效益，因此也更容易获得。”