Clesrovimab

摘要：呼吸道合胞病毒（RSV）感染是一个严重的健康问题，尤其对婴儿和老年人影响巨大。近年来，RSV 疫苗和单克隆抗体的研究取得了显著进展。本文将详细介绍 RSV 的病毒学特征、免疫逃逸机制、疾病负担，以及现有和正在研发的预防和治疗手段，旨在让大家了解该领域的最新动态，认识到这些进展对降低 RSV 疾病负担的重要意义，同时也关注到在推广和持续研究中面临的挑战 。一、引言呼吸道合胞病毒（RSV）感染可引发呼吸道疾病，对婴儿和老年人的健康威胁较大 。过去，预防 RSV 感染的手段有限，费用高昂且难以普及。但随着对 RSV 病毒结构和免疫反应的深入了解，新型的 RSV 疫苗和单克隆抗体不断涌现，为预防和治疗 RSV 感染带来了新的希望 。二、RSV 的病毒学与免疫学特征病毒结构：RSV 是一种单链负义 RNA 病毒，属于肺病毒科正肺病毒属 。其病毒粒子包含 10 个基因，编码 11 种蛋白质，其中 SH、G 和 F 蛋白是病毒感染呼吸道细胞的关键，也是药物研发的重要靶点 。F 蛋白高度保守，其特定抗原位点成为众多免疫疗法的目标（可结合图 1：The RSV genome and virion，了解 RSV 的基因组和病毒粒子结构）。免疫逃逸机制：婴儿免疫系统发育不完善，面临着生成有效免疫反应的挑战，如生发中心和骨髓微环境不成熟，T 细胞和 B 细胞间的相互作用较弱，以及受母体抗体的干扰 。老年人则由于免疫衰老，T 细胞和 B 细胞功能减退，即便之前接触过 RSV，仍可能感染并发展为严重疾病 。三、RSV 感染的疾病负担对婴儿的影响：婴儿是 RSV 感染的高危人群，尤其是早产儿和有潜在健康问题的婴儿 。全球每年有大量 5 岁以下儿童因 RSV 感染引发下呼吸道感染（LRTI），其中大多数严重病例和死亡发生在低收入和中等收入国家（LMICs） 。在高收入国家，RSV 感染也是导致儿童住院的常见原因，给家庭和社会带来了沉重的经济负担 。对孕妇的影响：目前对孕妇感染 RSV 的负担了解有限，虽住院和死亡情况不常见，但可能与早产存在关联，不过证据尚不充分 。对老年人的影响：60 岁以上的老年人也越来越容易受到 RSV 感染，导致就医、住院和死亡 。由于研究设计的局限性，实际的疾病负担可能被低估 。而且，RSV 感染还可能增加肺炎球菌定植和感染的风险 。四、过往及现有单克隆抗体帕利珠单抗（Palivizumab）：是首个获批用于预防婴儿 RSV 感染的单克隆抗体，通过结合 F 蛋白的抗原位点 II，阻止病毒与呼吸道细胞融合 。虽然有效，但它的半衰期短，需要每月注射，费用昂贵，使用受限 。莫他珠单抗（Motavizumab）：由帕利珠单抗衍生而来，同样靶向 F 蛋白的位点 II，旨在提高疗效，但因未显示出优于帕利珠单抗的效果，且存在过敏风险，未获得 FDA 批准 。苏帕珠单抗（Suptavumab）：靶向抗原位点 V，在 III 期试验中因 RSV-B 毒株的变异导致结合位点改变而失效 。尼塞韦单抗（Nirsevimab）：目前唯一被批准广泛用于婴儿的单克隆抗体，靶向 F 蛋白的抗原位点 Ø，能将融合蛋白锁定在预融合构象，阻止病毒进入细胞 。它的半衰期长，单剂量注射即可在整个季节提供保护 。多项临床试验和真实世界数据表明，尼塞韦单抗能有效预防 RSV 相关的 LRTI 和住院，安全性良好，在多个地区的使用率较高（相关数据可参考文中列举的各地使用情况） 。五、已获批疫苗用于孕妇的疫苗：目前获批的用于孕妇的 RSV 疫苗是 Abrysvo，它是一种二价亚单位疫苗，包含 RSV-A 和 RSV-B 亚型的预融合形式 。MATISSE 试验显示，它能有效预防婴儿出生后 90 天内的严重 RSV 相关 LRTI，免疫原性良好，耐受性佳，但在预防婴儿出生后 90 天内的就医性 RSV 相关 LRTI 方面未达到统计学成功 。虽然有早产风险增加的迹象，但不具有显著性 。用于老年人的疫苗：有三种疫苗获批用于老年人，分别是 Abrysvo、Arexvy 和 mRESVIA 。这三种疫苗在临床试验中都成功达到了预防 RSV 相关 LRTI 的主要终点 。它们的免疫原性良好，接种后能引发较好的中和抗体反应，且耐受性良好，常见的不良反应为轻至中度，持续 1 - 2 天 。不过，在疫苗接种后，有少数吉兰 - 巴雷综合征（GBS）病例报告，虽然尚未确定与疫苗的明确关联，但仍需持续监测（相关疫苗疗效数据可参考表 2：Comparison of vaccine efficacy of currently licenced adult RSV vaccines in season 1 (2021/2022) and season 2 (2022/2023)）。六、研发中的单克隆抗体克莱斯若韦单抗（Clesrovimab）：由默克公司研发，靶向 RSV - F 糖蛋白高度保守的抗原位点 IV，对预融合和融合后构象均有活性 。它的半衰期长，在鼻上皮衬液中水平良好，能有效中和病毒 。两项 I 期试验显示其安全性和耐受性与安慰剂相似 。在 IIb/III 期试验的中期分析中，单剂量 100mg 的克莱斯若韦单抗在预防 RSV 相关疾病方面表现出色，显著降低了 RSV 相关 MA - LRTI、住院和 LRTI 住院的发生率，且无安全问题 。其他在研单克隆抗体：Trinomab Biotechnology 公司的 TNM001 正在进行 II 期试验，与安慰剂对比评估在健康足月和早产儿中的效果 。比尔及梅琳达・盖茨医学研究所研发的 RSM01 已完成 I 期试验，具有延长的半衰期，靶向 F 蛋白的抗原位点 Ø，目前未发现安全问题 。七、研发中的疫苗减毒活疫苗 / 嵌合疫苗：减毒活疫苗因可通过鼻内给药，诱导产生 IgA 介导的黏膜免疫，成为儿童疫苗的有吸引力选择 。赛诺菲的 RSVt 疫苗通过删除 NS2 蛋白和单个编码聚合酶蛋白 L 的密码子进行减毒，目前正在进行 III 期研究 。Meissa Vaccines Inc 的 MV - 012 - 968 通过去除 SH 蛋白、降低 G 蛋白表达和上调 F 蛋白表达进行减毒，处于 II 期开发阶段 。Codagenix 的 CodaVax - RSV 通过密码子去优化进行减毒，正在进行 I 期试验 。Blue Lake Biotechnology 的 BLB201 是一种嵌合病毒载体疫苗，使用副流感病毒 5 编码 RSV - F 蛋白，初步结果显示其免疫原性良好（相关疫苗信息可参考表 3：RSV vaccine candidates in development (data from clinicaltrials.gov (accessed 30 July 2024))）。核酸疫苗：mRNA 疫苗在 COVID - 19 大流行中展现出高效性，目前也用于 RSV 疫苗研发 。Moderna 的 mRNA - 1345 已获批用于老年人，同时正在进行针对儿童和孕妇的 I 期和 II 期试验 。赛诺菲也在进行一项 RSV mRNA 疫苗候选药物的 II 期试验，但目标抗原细节尚未公布 。其他类型疫苗：BARS13 是一种基于蛋白质的疫苗，使用 RSV - G 蛋白，目前正在老年人和婴儿中进行 II 期试验 。V - 306 使用病毒样颗粒（VLPs）展示 F 蛋白的抗原位点 II，I 期试验表明其在健康非孕妇女性中安全且具有免疫原性 。八、结论与展望RSV 感染对儿童和老年人的健康构成重大威胁，造成了全球范围内的健康和经济负担 。新获批的疫苗和单克隆抗体为预防 RSV 感染带来了变革，不仅能减少 RSV 相关的 LRTI，还可能对降低儿童反复喘息和哮喘的发生有积极影响，同时减轻老年人因感染 RSV 导致的健康恶化和住院风险。此外，这些新疗法若能在全球范围内普及，尤其是在 LMICs 地区，将大幅降低全球 RSV 疾病负担。未来，联合 RSV、流感和 COVID - 19 抗原的疫苗有望减轻儿童、老年人和其他易感人群的疫苗接种负担 。然而，随着新疗法的出现，我们必须警惕潜在的意外后果，如监测 RSV 的进化，防止逃逸突变使现有治疗失效，同时关注治疗对人群病原体暴露的影响，如口腔鼻腔微生物群的变化 。识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观不本站。

摘要：呼吸道合胞病毒（RSV）是导致婴儿住院的主要原因，目前针对 RSV 的治疗手段主要以靶向 RSV 融合糖蛋白（RSV - F）的抗体预防和成人疫苗为主 。本文发现 RSV - F 上第 305 位氨基酸的单个突变（L305I）能显著改变其抗原识别位点，降低病毒对中和抗体的敏感性 。体外进化实验显示该突变在多数病毒准种中出现，计算模型预测其会改变 RSV - F 的抗原表位景观 。分析已发表的序列发现，RSV - A 和 RSV - B 亚型在 305 位分别保守存在亮氨酸和异亮氨酸 。这一研究表明 RSV - F 上的某些氨基酸可能作为 “构象开关” 帮助病毒逃避免疫系统，对理解 RSV 的进化和耐药机制具有重要意义，也为疫苗和治疗方法的开发提供了新的思考方向 。一、RSV 的危害与现有治疗手段呼吸道合胞病毒（RSV）对全球婴幼儿健康构成严重威胁，是导致婴儿住院的首要原因，也是婴儿死亡的第二大病因 。每年，RSV 引发的急性下呼吸道感染病例众多，其中部分会导致死亡 。此外，免疫功能低下人群和老年人也属于高危易感群体 。然而，目前针对 RSV 感染的有效抗病毒治疗手段有限 。现有的预防方法主要是预防性单克隆抗体，像之前的帕利珠单抗（Palivizumab，PZMB），但它价格昂贵、疗效不稳定，且无法为所有婴儿和易感成人提供有效保护 。2023 年，FDA 批准了尼塞韦单抗（Nirsevimab）用于所有 8 个月以下首次进入 RSV 流行季的婴儿，默克公司的 Clesrovimab 也处于 III 期临床试验阶段 。同时，辉瑞和葛兰素史克分别开发的成人疫苗也已获批，用于老年人和孕妇 。在这些新疗法不断涌现的背景下，深入了解 RSV 如何逃避这些治疗手段的压力至关重要 。二、RSV 的亚型与 F 蛋白RSV 分为 A、B 两种亚型，大约在 338 年前从共同祖先分化而来 。在每个流行季，通常有一种亚型占主导地位，且每年交替变化，不过两种亚型也可能同时在人群中传播，甚至出现同一患者同时感染两种亚型的情况 。RSV - A 和 RSV - B 的核苷酸序列相似度约为 90%，差异主要体现在 RSV - M2 - 2 和 RSV - G 基因上，尤其是 RSV - G 糖蛋白的氨基酸差异较为明显 。此外，RSV - F 蛋白上也存在一些特定的氨基酸差异，这些差异可能影响病毒对抗体的敏感性 。例如，再生元制药的预防性单克隆抗体苏帕维单抗（Suptavumab）在 III 期临床试验中失败，就是因为 RSV - B 的两个氨基酸替换使其失去了效果 。RSV - F 糖蛋白是大多数针对 RSV 的生物制剂和疫苗的主要治疗靶点，它能诱导产生强效的中和抗体 。RSV - F 通过与主要信号受体结合，介导病毒进入细胞，在这个过程中会发生动态的构象变化 。RSV - F 存在两种构象形式，即融合前和融合后形式 。融合前的 RSV - F 具有高度抗原性，包含 7 个有效的中和位点，其中一些位点在融合后会消失 。不同的单克隆抗体靶向不同的中和位点，如 PZMB 靶向位点 II，尼塞韦单抗靶向位点 Ø，Clesrovimab 靶向位点 IV 。虽然 RSV - F 的大部分区域高度保守，但仍有部分区域存在序列变异，一些特定位置的多态性与病毒对抗体的耐药性有关 。（原文 Fig. 1，展示在选择压力下 RSV - F 的突变情况，包括在不同处理条件下病毒滴度变化、305 位氨基酸突变比例以及临床分离株的相关分析结果）三、L305I 突变的发现与分析为了探究 RSV 在抗体压力下的突变情况，研究人员进行了体外抗性和进化实验 。在实验中，用中和性多克隆抗 RSV 抗体、一种非核苷聚合酶抑制剂和 DMSO 对照分别处理病毒，每隔两天收获病毒并传代 20 次 。研究人员重点关注病毒滴度显著下降时（即瓶颈期）的突变情况 。在多克隆抗 RSV 抗体选择压力下，首次在第 5 代发现瓶颈期，此时测序结果显示 RSV - F 的 L305I 突变成为多数测序读数中出现的唯一非同义突变 。随着该突变比例的增加，病毒滴度出现反弹 。此外，在使用合成的 RSV 聚合酶抑制剂处理时，也观察到了 L305I 突变 。这表明该突变可能是 RSV 逃避压力的一种普遍机制，而不仅仅是对针对 RSV - F 的选择性压力的直接反应 。为了明确 L305I 突变的生物学意义，研究人员分析了已发表的 RSV - F 序列以及来自加拿大阿尔伯塔省和美国俄亥俄州哥伦布市儿童医院的临床分离株样本 。结果发现，RSV - F 基因在临床分离株中是较为保守的基因之一 。在所有分析的序列中，RSV - A 亚型在 305 位均为亮氨酸（L），RSV - B 亚型在该位置均为异亮氨酸（I），这进一步证明 L305I 突变并非体外实验的偶然产物，可能具有重要的生物学功能 （原文 Fig. 1d、1e，展示临床分离株中 RSV - F 基因的保守性以及 305 位氨基酸在不同亚型中的差异）。四、L305I 突变对 RSV - F 结构和功能的影响通过计算模型预测，L305I 突变会导致 RSV - F 蛋白的构象发生变化 。研究人员利用 Schrödinger 小分子发现套件将该突变引入 RSV - A2 融合前 F 糖蛋白的冷冻电镜结构中，并进行分子动力学模拟 。结果显示，L305I 突变引发了蛋白质整体的微妙构象变化，这种变化延伸到了多个抗原结合位点，包括抗原位点 Ø、II 和 IV 。虽然该突变对 RSV - F 三聚体的 “呼吸” 现象影响较小，但在某些区域导致了蛋白质柔性的改变 。例如，在 420 - 500 区域，RSV - F L305 和 RSV - F I305 的柔性存在差异，这可能与该区域的电荷排斥以及突变对三聚体结构稳定性的影响有关 。为了验证 L305I 突变的重要性，研究人员对比了 RSV - A2 融合前 F 蛋白在 228 位为天冬酰胺（N）或丝氨酸（S）时的结构，发现该位点突变对蛋白质构象影响较小，进一步凸显了 L305I 突变的特殊性 （原文 Fig. 2，展示 L305I 突变对 RSV - F 蛋白结构的影响，包括氨基酸结构变化、蛋白整体构象改变以及对病毒生长的影响等）。利用重组反向遗传学模型，研究人员发现携带 L305I 突变的病毒（RSV L305I）与野生型病毒（RSV WT）相比，虽然产生的病毒转录本数量相似，但感染灶明显减少，这意味着 RSV L305I 产生的病毒粒子感染性显著降低 。在对人血清敏感性的实验中，使用感染过 RSV - A 或 RSV - B 的婴儿的多克隆血清进行检测 。结果表明，RSV L305I 对人血清的抗性明显高于 RSV WT，在使用代表性血清样本进行的完整 EC50 曲线实验中也得到了相同的结论 。这表明 L305I 突变不仅改变了病毒的结构，还影响了其对宿主血清抗体的敏感性 。五、L305I 突变对抗体结合和病毒中和的影响研究人员进一步探究了 L305I 突变对针对 RSV - F 的单克隆抗体的影响 。通过分子动力学模拟发现，L305I 突变导致抗原位点 II 的构象发生变化，使得关键氨基酸残基的取向改变，可能降低了 PZMB 与抗原位点 II 关键残基的结合可及性 。体外中和实验表明，RSV WT 对 PZMB 的敏感性明显高于 RSV L305I，表面等离子共振（SPR）实验显示，虽然 L305I 突变对 PZMB 与预融合稳定的 DS - Cav1 蛋白的结合亲和力影响不显著，但仍能观察到一定差异 （原文 Fig. 4，展示 L305I 突变对 PZMB 结合位点结构和功能的影响，包括位点 II 的构象变化、中和实验的 EC50 曲线以及 SPR 结合曲线等）。对于靶向抗原位点 Ø 和 IV 的单克隆抗体 D25 和 101F，同样进行了深入研究。分子动力学模拟结果显示，L305I 突变使得抗原位点 Ø 和 IV 均发生了结构位移 。体外中和实验结果表明，RSV L305I 对 D25 和 101F 的抗性均增强，具体表现为 EC50 值升高，即需要更高浓度的抗体才能达到相同的中和效果。SPR 实验则显示，D25 与突变型 RSV - F（DS - Cav1 I305）的结合亲和力明显降低，而 101F 与突变型和野生型 RSV - F 的结合亲和力相似 （原文 Fig. 5，展示 L305I 突变对 D25 和 101F 结合位点结构和动力学的影响，包括抗原位点的结构变化、中和曲线以及 SPR 传感器图等）。这一系列结果表明，L305I 突变虽然位于抗原位点 III，但能够影响多个抗原位点的结构和功能，进而影响单克隆抗体对 RSV 的中和效果。不同抗体对该突变的反应存在差异，可能是由于各抗体的结合特性以及抗原位点在病毒融合前后的存在状态不同所致。六、研究结论与展望本研究首次对 RSV - F 在抗体压力下的纵向适应性进行了体外分析，发现 L305I 突变能够改变 RSV - F 三聚体的结构景观，影响病毒对单克隆抗体的敏感性，尽管该突变位于目标抗原位点之外 。L305I 突变是在抗 RSV 多克隆抗体压力下病毒瓶颈期出现的首个突变，且是 RSV - A 和 RSV - B 亚型之间的保守差异 。计算模型显示，该突变位于抗原位点 III，却能改变整个 RSV - F 三聚体的构象，导致病毒对单克隆抗体 PZMB、D25 和 101F 的敏感性降低，同时也降低了病毒在组织培养中的复制适应性 。在新的 RSV 预防方法不断涌现的情况下，密切监测循环中的 RSV 毒株，尤其是关注 RSV - F 上的突变，至关重要 。不仅要关注靶向抗原位点的突变，还要重视远端突变，因为这些突变可能导致病毒产生耐药性 。RSV 在人群中持续存在并进化，是由于人群免疫力不完善，使得病毒面临选择压力，不断适应和逃避中和 。因此，深入了解 RSV 的进化和适应机制，对于维持现有预防措施的有效性以及开发更有效的新疗法至关重要 。未来的研究应继续结合计算模型、功能研究和严格的病毒监测，全面揭示病毒逃避治疗的潜在机制，为开发更有效的 RSV 防治策略提供依据 。识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观不本站。