呼吸道病毒新型疫苗平台：已获许可疫苗和处于后期研发阶段的候选疫苗综述

2.1. mRNA 新冠疫苗

在新冠疫情期间，科学界对 mRNA 平台进行了革新。最早的 mRNA 新冠疫苗包括 mRNA-1273（Moderna 公司）和 BNT162b2（辉瑞-BioNTech 公司）。这些疫苗编码 SARS-CoV-2 的全长、融合前稳定的刺突蛋白（S 蛋白）作为抗原[9,11]。针对病毒本身的抗体的大部分中和活性都靶向融合前状态的 S 蛋白[12]。通过引入突变来稳定融合前状态的抗原，使得该抗原在通过 mRNA 平台呈递时，在动物模型中表现出安全性和有效性[12]。新冠疫情促使人们对 mRNA 生物化学有了更深入的了解，并解决了一些稳定性问题。目前大多数已获许可的 mRNA 新冠疫苗都使用带有 5’端帽的非复制型 mRNA，以确保其稳定性并防止降解[13]。此外，对 mRNA 序列中的核苷酸单磷酸进行修饰（特别是用假尿苷代替尿苷）已被证明可以抑制 RNA 传感器的激活，并通过增强 RNA 稳定性来增加蛋白质产量 [14]。

脂质纳米颗粒（LNP）是两种疫苗的递送载体，但 BNT162b2 和 mRNA-1273 使用的脂质有所不同[15]。总体而言，最初的 mRNA 疫苗在临床试验中显示，在所有年龄组和目标人群中均能诱导强烈的免疫反应，尽管存在一些个体差异。mRNA-1273 疫苗的 III 期临床试验评估了成人血清中针对 SARS-CoV-2 刺突蛋白的结合抗体（bAb）和中和抗体（nAb）水平[16]。尽管在首次接种后 57 天，18-64 岁和≥65 岁受试者的 bAb 水平最终相同，但年轻组的 bAb 水平在接种后 29 天就几乎高出两倍，表明其血清反应比老年组更快[16]。同样，对于中和抗体，在 SARS-CoV-2 阴性和阳性参与者中，18-64 岁人群在第 29 天的中和抗体几何平均中和滴度 (GMT) 比 ≥65 岁人群高 2 倍，而两组人群在第 57 天的中和抗体几何平均中和滴度相当 [16]。

在对 mRNA-1273 免疫原性的长期评估中，基础免疫接种后，中和抗体（nAb）几何平均浓度（GMC）在接种后第 209 天开始下降，但总体上仍可检测到 13 个月[17]。加强免疫后，受试者在第 29 天表现出 nAb GMC 升高[17]。与接种前和加强免疫前水平相比，几何平均倍数升高（GMFR）分别为 842 倍和 59 倍[17]。总体而言，加强免疫后的 GMC 在第 181 天有所下降，但在超过 6 个月的时间内仍高于加强免疫前水平，且未发现与加强免疫前感染状况和年龄相关的差异[17]。

一项前瞻性队列研究纳入了 6 个月至 4 岁的儿童，这些儿童完成了 mRNA-1273 或 BNT162b2 疫苗的基础免疫接种[18]。研究显示，两组儿童在完成免疫接种 1 个月后均表现出相似的免疫反应[18]。与成人研究类似，该研究检测了儿童体内针对 SARS-CoV-2 原始毒株（D614G）和 Omicron 变异株的广谱抗体（bAb）和中和抗体（nAb）滴度。研究未发现两种疫苗接种者之间 bAb 或 nAb 滴度存在显著差异[18]。虽然在年龄组间未观察到差异，但根据既往感染情况，观察到了显著差异[18]。在 24-59 个月年龄组中，接种 mRNA-1273 疫苗且有既往感染记录的儿童，其针对 Omicron BA.1.1 和 BA.4/5 的 bAb 水平持续较高，且针对 D614G 和 Omicron BA.1 的中和活性也较高[18]。

就有效性而言，当病毒变异株与疫苗株密切相关时，mRNA 疫苗在预防轻度至中度疾病方面表现出持久的保护作用。例如，在 mRNA-1273 获批上市的 III 期研究中，从基础免疫接种第二剂后 14 天开始，在约 2 年的时间内，COVID-19 病例发生率总体较低，但在 Omicron BA.1 毒株占主导地位的时期，病例发生率激增[17]。在接受加强免疫的受试者中，COVID-19 疾病发生率比未接受加强免疫的受试者低 47%[17]。值得注意的是，在 Omicron 毒株流行期间，研究人群中重症 COVID-19 疾病的发生率总体较低。

作为已获许可的 mRNA-1273 新冠疫苗的改良版，mRNA-1283 近期获得了 FDA 批准。mRNA-1283 仅编码 SARS-CoV-2 病毒刺突蛋白的受体结合域和 N 端结构域[19]。这些被认为是刺突蛋白的免疫优势部分。在相对疫苗效力（rVE：两种疫苗产品效力的比较）方面，mRNA-1283 与 mRNA-1273 相比不劣，在 12 岁及以上人群中的 rVE 为 9.9%，且该结果在不同年龄组之间无显著差异[19]。这种成分上的细微差异能否转化为人群层面疾病预防效果的提升，仍有待进一步验证。

自扩增 mRNA 疫苗（ARCT-154）近期已获得欧洲和日本监管机构的批准。自扩增 mRNA 利用宿主细胞复制疫苗 mRNA，理论上可以用更低的 mRNA 疫苗剂量诱导更多的蛋白质产生[20]。与安慰剂相比，ARCT-154 对任何 COVID-19 事件的有效率为 56.6%，对重症 COVID-19 的有效率为 95.3%[20]。与 BNT162b2 相比，ARCT-154 具有更强的免疫原性：Oda 等人将接种了两剂 mRNA 疫苗和一剂 BNT162b2 加强针的成年人随机分组，分别接受第二剂 ARCT-154 或 BNT162b2 加强针[21]。在 50 岁以上的参与者中，加强免疫后 1 个月和 3 个月，ARCT-154 组的 GMT 比率分别为 1.42 和 2.06，而 BNT162b2 组为 [21]。

mRNA COVID-19 疫苗存在免疫原性方面的担忧。自然感染和疫苗接种产生的抗刺突蛋白抗体是预防轻度至中度 COVID-19 的既定保护性指标。然而，T 细胞反应已被证实对 SARS-CoV-2 变异株具有高度保守性，这些变异株可能逃避疫苗诱导的抗体[22,23]。在接受 mRNA 疫苗 BNT162b2 或 mRNA-1273 的免疫缺陷患者中，尽管中和抗体水平低或检测不到，但对某些 SARS-CoV-2 毒株的疗效仍然显著，这表明 T 细胞在疾病保护中发挥着重要作用[23]。在评估最初 COVAXID 试验中入组的≥18 岁原发性或继发性免疫缺陷患者时，发现某些亚组的免疫原性有所减弱[24]。例如，与健康对照组和其他研究对象相比，在接种疫苗后 12 个月，常见变异型免疫缺陷（CVID）患者、接受霉酚酸酯治疗的实体器官移植患者以及某些慢性淋巴细胞白血病亚组患者的血清转化率均不完全（即低于预设血清转化终点的 95%）[24]。即使接种了额外的疫苗剂量，这些人群的免疫应答仍然较差[24]。这与疫苗对轻度至中度 COVID-19 的保护效力逐渐减弱，但对普通患者仍能持续预防重症的观察结果相吻合。

2.2. 呼吸道合胞病毒 mRNA 疫苗

该平台以及从新冠肺炎疫情中汲取的经验教训被迅速应用于其他呼吸道病毒。对于呼吸道合胞病毒（RSV）而言，与 SARS-CoV-2 的 S 蛋白类似，F 糖蛋白的融合前状态暴露了中和抗体（nAb）的靶点表面表位——这些表位在构象变化后会发生改变，从而失去中和能力[6]。通过引入突变将 F 抗原锁定在融合前状态，可以制备出具有免疫原性的疫苗[6]。

mRNA-1345 是一种近期获得 FDA 批准的呼吸道合胞病毒 (RSV) 疫苗，适用于 60 岁及以上人群以及 18-59 岁年龄组的高危人群 [25]。mRNA-1345 编码 RSV 的稳定融合前 F 糖蛋白。该疫苗采用脂质纳米颗粒 (LNP) 递送机制 [25]。虽然该疫苗的抗原来自 RSV A 亚型，但研究表明它能诱导产生针对 RSV A 和 B 亚型的中和抗体 [25]。III 期临床试验显示，mRNA-1345 对至少具有两种体征或症状的 RSV 相关下呼吸道疾病的有效率为 83.7% [25]。在 60 岁及以上受试者亚组中，未发现显著的安全性问题 [25]。同样，一项针对 18-59 岁成年人的 mRNA-1345 免疫桥接研究表明，其 RSV-A 和 RSV-B 中和抗体疫苗反应不劣于老年人群[26]。年轻组和老年组的安全性和耐受性相似[26]。

2.3. 流感 mRNA 疫苗

目前尚无获批的 mRNA 流感疫苗，但一些候选疫苗正在进行 III 期临床试验，前景可观。mRNA-1010 是一种季节性流感疫苗，目前正在评估其对成人的有效性，该疫苗编码世界卫生组织推荐的流感病毒株（H1N1、H3N2、B/Victoria 和 B/Yamagata）的血凝素表面糖蛋白[27]。该疫苗的 III 期临床试验达到了安全性可接受的标准。研究发现，65 岁及以上受试者对该疫苗的免疫原性更佳[27,28]。一项近期研究表明，单剂 mRNA-1010 疫苗可诱导产生比标准获批疫苗更高的针对甲型流感病毒株的血凝抑制抗体滴度，并达到了非劣效性阈值。然而，这并未转化为疗效的提高：针对方案定义的甲型流感病毒感染引起的流感样疾病的相对疫苗有效性（rVE）为 17.2%（95% CI：-45.7，53.3），针对乙型流感病毒感染的 rVE 为-66.0%（95% CI：-187.9，2.3）[29]。另一项比较 mRNA-1010 与已获批准产品在 50 岁以上人群中相对疗效的 III 期研究显示，针对方案确认的流感样疾病的 rVE 为 26.6%（16.7，35.4）[30]。

一种新型 mRNA 流感候选疫苗借鉴了 mRNA COVID-19 疫苗的原理，采用了修饰的核苷 mRNA[31]。一项针对 18-64 岁人群的 2025 年 III 期临床试验比较了四价修饰 RNA 流感疫苗与灭活标准疫苗，结果显示修饰 RNA 疫苗的相对疫苗有效性（rVE）为 34.5%（95% CI：7.4，53.9），符合先前设定的非劣效性和优效性标准[31]。然而，在免疫原性方面，通过血凝抑制试验（HAI）测定的抗体反应仅对两种甲型流感病毒株显示出非劣效性，而对乙型流感病毒株则未显示出非劣效性[31]。该研究未描述 65 岁及以上人群的疫苗效力，且由于研究季节甲型流感病毒的绝对优势，无法评估该疫苗对乙型流感病毒的效力[31,32]。对于 mRNA-1010 和改良 RNA 候选疫苗而言，值得注意的是，研究均与标准剂量的已获许可产品进行了比较。这一点对于 65 岁及以上人群尤为重要，因为此前已有研究表明，高剂量灭活流感疫苗在该人群中预防流感的效果优于标准剂量产品 [33]。

联合接种已被证实能够提高疫苗接种率，目前 mRNA 联合疫苗也正在研发中[34]。Moderna 公司研发的一种名为 mRNA-1083 的试验性疫苗，采用了 mRNA 1010（用于预防流感）和 mRNA 1283（用于预防 COVID-19）的成分[35]。在 I/II 期临床试验中获得积极评价后，mRNA-1083 已进入 III 期疗效试验。迄今为止，免疫原性评估显示，该疫苗诱导的抗体反应不劣于其单一成分疫苗诱导的抗体反应[34,36]。此外，辉瑞公司也推出了一种 mRNA 候选疫苗（mRNA 1020/1030），用于同时预防流感和 SARS-CoV-2 感染，目前正处于 III 期临床试验阶段。该疫苗结合了辉瑞公司改良的 Omicron 新冠疫苗和四价流感疫苗。与 mRNA-1083 类似，mRNA 1020/1030 已被证明能诱导针对 SARS-CoV-2 和流感病毒株的强效免疫反应[37]。与 mRNA-1083 类似，该疫苗在预防流感方面的相对有效性是否优于已获批准的疫苗，仍有待进一步证实。

3.1.腺病毒载体新冠疫苗

目前已有多种腺病毒载体疫苗在至少一个国家获批用于治疗 COVID-19。腺病毒载体疫苗通常使用人腺病毒 26 型，以避免其他血清型疫苗常见的预存载体免疫[40]。强生制药公司生产的 Ad26Cov2-S 疫苗是一种复制缺陷型重组疫苗，表达融合前稳定的刺突蛋白。Ad26Cov2-S 疫苗在预防重症 COVID-19 方面显示出 66%的有效率[41]。然而，由于担心血小板减少综合征（TTS）的发生，以及权衡利弊后认为其他已获批准的 COVID-19 疫苗更具优势，生产商主动撤销了该疫苗的紧急使用授权[42]。

AZD1222 是牛津大学和阿斯利康公司联合研发的首批新冠病毒病毒载体疫苗之一。为了克服人腺病毒高血清阳性率（可诱导产生针对载体的中和抗体）的问题，该疫苗采用黑猩猩腺病毒 ChAdOx1 作为载体[43]。该载体携带 SARS-CoV-2 全长刺突蛋白基因[35]。一项在美国、秘鲁和智利开展的 III 期临床试验表明，该疫苗预防新冠病毒感染的总体有效率约为 74.0%，在 65 岁及以上人群中的有效率约为 83.5%[44]。该疫苗尚未获得美国许可，但在多个国家广泛使用[35]。

腺病毒载体平台为黏膜疫苗递送提供了一个有趣的契机。大量证据表明，黏膜免疫反应对于阻断呼吸道病毒入侵至关重要[45]。特别是黏膜 IgA，它不仅是上皮屏障的中和抗体，还在抗原呈递中发挥作用，因此黏膜 IgA 被认为是保护性免疫的相关指标[45]。一项针对医护人员的长期纵向研究发现，反复黏膜暴露于 SARS-CoV-2 与持久的黏膜 IgA 反应相关，这支持了鼻内疫苗递送的探索[45]。然而，鼻内疫苗递送的应用也存在一些实际局限性。呼吸系统中 IgA 抗体的分布存在差异（鼻腔与肺部相比），强烈的上呼吸道免疫反应可能无法提供对下呼吸道疾病的保护。此外，目前缺乏可直接应用于临床研究的有效 IgA 检测方法。用于测量免疫力的非侵入性方法，其检测灵敏度可能低于支气管肺泡灌洗 (BAL) 等技术难度更高的方法 [46]。黏膜 IgA 也可能具有变异特异性，因此难以作为一致的保护性指标。一项针对住院患者的大型队列研究发现，与 Omicron 前体相比，Omicron 结合黏膜 IgA 的半衰期相对较短 [47]。

在非人灵长类动物模型中，鼻内接种 Ad5 COVID-19 疫苗可诱导强烈的黏膜 IgA 反应，且该 IgA 反应能够中和多种 SARS-CoV-2 变异株[48]。此外，鼻内接种还与该模型中刺突蛋白特异性 IFN-γ产生 T 细胞的增加相关[38]。吸入式 COVID-19 疫苗 Ad5-nCoV-IH（已在中国获得许可）在一项 III 期临床试验中作为二次加强免疫接种与标准 mRNA COVID-19 疫苗进行了比较[49]。吸入式疫苗在接种后 14 天诱导的体液免疫反应较低；然而，到第 168 天，两组疫苗的抗体水平相似[49]。两种疫苗预防 COVID-19 的效力相当[49]。一些研究表明，与 mRNA 疫苗相比，腺病毒载体疫苗可能具有更持久的 T 细胞反应[23]。在一项针对免疫缺陷人群的研究中，接种 mRNA 疫苗的人表现出更高的抗体反应，然而，接种腺病毒载体疫苗的人表现出更高且更持久的 T 细胞反应[23]。

3.2.腺病毒性呼吸道合胞病毒疫苗

目前尚无获批的腺病毒载体疫苗用于预防呼吸道合胞病毒（RSV）或流感，但已有疫苗进入后期临床试验。Ad26RSV.preF——RSV preF 蛋白疫苗已在 IIb 期临床试验中使用，结果显示其对 65 岁及以上成人的严重 RSV 感染有效率达 80%，对任何 RSV 下呼吸道感染有效率达 69.8%[50]。尽管结果令人鼓舞，但由于结构调整，生产商决定于 2023 年停止该产品的后续研发[51]。

4.1. 反应原性

与采用传统平台的疫苗相比，mRNA 疫苗的反应原性仍然是一个值得关注的问题。一项比较 mRNA 新冠疫苗第四剂与一种将于 2025 年获批的蛋白新冠疫苗的研究显示，mRNA 组局部和全身反应的发生率更高[52]。值得注意的是，高反应原性与新冠加强针接种率降低密切相关[53]。mRNA 流感疫苗候选药物也观察到了反应原性增加的情况。在 mRNA-1010 的安全性和免疫原性 III 期临床试验中，mRNA-1010 组的总体反应发生率高于标准剂量获批疫苗组（适用于 18 岁及以上人群）和高剂量获批疫苗组（适用于 65 岁及以上人群）[27]。在评估改良 RNA 流感疫苗与标准许可疫苗的对比时，改良 RNA 组出现发热、疼痛和疲劳的可能性几乎是后者的三倍[31]。对于呼吸道合胞病毒（RSV），目前正在进行的研究比较了重组亚单位 RSV 疫苗与 mRNA-1345 疫苗在安全性、免疫原性和反应原性方面的差异。

一项系统评价回顾了 mRNA 疫苗、病毒载体疫苗、蛋白亚单位疫苗和灭活疫苗的反应原性，结果显示，mRNA 疫苗引起发热的总体相对风险最高，尤其是在接种第二剂后，风险比为 31.17（95% CI：15.91，61.05）[54]。腺病毒载体疫苗首次接种后引起发热的相对风险为 5.97（95% CI：2.95，12.09）[54]。蛋白亚单位疫苗和灭活疫苗引起发热的相对风险较低[54]。

虽然在大流行病或不频繁接种的情况下，增加反应原性是可以接受的，但对于可能需要每年接种的疫苗来说，频繁出现全身反应原性症状可能会导致患者体验不佳，并降低公众接种率。

4.2 安全性

一些 SARS-CoV 候选疫苗的临床前试验表明，疫苗可能增强呼吸道疾病的发生[55]。然而，目前尚无 SARS-CoV-2 疫苗相关的呼吸道疾病增强的临床前证据：例如，在非人灵长类动物研究中，mRNA-1273 疫苗并未引起与 SARS-CoV-2 感染后呼吸道疾病增强相符的肺部病变[56]。mRNA RSV 疫苗在儿童人群中存在严重的安全性问题。由于担心血清阴性婴儿接种疫苗后呼吸道感染风险增加，一种 RSV/人偏肺病毒联合疫苗的 mRNA 疫苗临床开发研究已被暂停，这一发现与福尔马林灭活 RSV 疫苗在婴儿中的发现相似[57]。在新型疫苗平台获得批准并被更多人接种后，mRNA COVID-19 疫苗也出现了一些安全性问题。多项研究发现，mRNA BNT162b2 和 mRNA-1273 疫苗在接种第二剂后，尤其是年轻男性，发生心肌炎/心包炎的风险增加，但随着后续接种次数的增加，风险会降低 [58]。Abraham 等人对 18-29 岁男性进行的特定风险评估发现，与 mRNA BNT162b2 相比，mRNA-1273 接种者发生心肌炎/心包炎的归因风险为 5.69（95% CI：4.07，7.95）[59]。一项利用法国国家数据系统的队列研究发现，虽然确诊为心肌炎的患者在出院时预后良好，但其长期影响仍不清楚 [58]。 短期来看，与因其他原因导致心肌炎的患者相比，接种新冠疫苗后发生心肌炎的患者在 18 个月时心血管并发症的总体发生率较低。但 SARS-CoV-2 感染后发生心肌炎的患者并未观察到这一现象[58]。已有报道称，新冠疫苗相关淋巴结肿大，尤其是接种侧腋窝淋巴结肿大，这引起了临床医生对乳腺癌治疗后监测的担忧。然而，鉴于这些反应的短暂性，目前的乳腺癌筛查指南强调，接种新冠疫苗后不应延迟筛查[60]。

就腺病毒平台而言，获批后发现疫苗诱导的血小板减少症和血栓形成（VITT）风险增加。据推测，SARS-CoV-2 刺突蛋白与多种细胞中的 ACE2 受体结合，触发补体途径激活、内皮损伤和血管收缩 [61]。在首次接种 Ad26.COV2.S 和 ChAdOx1 后，已描述了这一问题 [62]。总体而言，VITT 是一种非常罕见的并发症，接种 ChadOx1 nCoV-19 疫苗的人群中，VITT 的发生率约为 1/26,500 至 1/518,181，接种 Ad26.COV2.S 疫苗的人群中，VITT 的发生率约为 1/263,000 [61]。Rampelbergh 等人。研究人员利用英国的大型公共数据集发现，接种 ChadOx1 nCoV-19 和 Ad26.COV2.S 疫苗的人群中，病毒感染率（VITT）无显著差异[62]。Ad26.COV2.S 获批上市后，格林-巴利综合征的发病率也高于预期，其报告率比 BNT162b2 或 mRNA-1273 高 9-12 倍[63]。疫情初期，使用腺病毒载体疫苗的风险收益比有利于其应用。但随着 COVID-19 发病率和死亡率的下降以及疫苗生产和分发的增加，风险收益评估发生了变化，不再支持使用腺病毒载体 COVID-19 疫苗。

4.3 后勤挑战和其他考虑因素

mRNA 疫苗对储存条件有严格的要求：辉瑞-BioNTech 疫苗必须在-80°C 下长期储存，而 Moderna 疫苗则必须在-20°C 下储存[64]。在疫情期间，资源匮乏地区的冷链储存并不总是可靠[64]。在实验室条件下，冻干已被证明可以延长 LNP mRNA 疫苗制剂的保质期，并允许在较高的温度下储存[64]。相比之下，腺病毒载体疫苗通常不需要冷藏，这使得这些疫苗在资源匮乏的世界各地具有易于推广和分发的优势[39]。

另一个挑战与腺病毒载体呼吸道疫苗的长期使用有关。虽然腺病毒 5 型和 26 型已被用于疫苗，但这些疫苗的广泛使用极有可能在普通人群中诱导针对这些血清型的载体免疫，从而使疫苗在未来失效或效力降低。目前几乎没有策略可以绕过对腺病毒血清型的预存免疫，例如采用其他免疫途径。虽然有人正在努力开发使用不同腺病毒血清型的疫苗，但这种策略并未考虑腺病毒特异性 T 细胞的交叉反应性[65]。开发新型疫苗技术的另一个新挑战是公众对呼吸道病毒疫苗日益增长的误解。在对全球 COVID-19 疫苗前景的评估中，人们普遍认为加强针犹豫不决的原因是担心疫苗的安全性和有效性[66]。本次综述还发现，那些难以获取疫苗信息（无法确定疫苗信息来源）的人更容易出现疫苗犹豫。持续开展有关新技术的公众教育活动对于确保新技术惠及潜在受益人群至关重要。