IL2RA x DNA

ADC在癌症治疗领域取得了突破性的进展，涌现出了许多新技术、新疗法，与此同时也面临许多挑战。今天为大家解读一篇关于ADC在癌症治疗领域的最新进展的综述文章，一起学习起来。抗体偶联药物（ADC）是一种有前景的靶向癌症治疗方法，通过将抗体的精准靶向性与细胞毒性药物相结合，选择性杀伤肿瘤细胞，同时减少脱靶效应。本综述全面分析了ADC的结构组成、作用机制及临床应用，并探讨了抗体工程和连接子设计方面的技术进步，以提高疗效和安全性。文章概述了当前临床现状，重点介绍了已获批的ADC及临床试验中的候选药物，同时讨论了稳定性、半衰期和全身毒性等关键挑战。1. 前言癌症是全球第二大死因，每年导致1000万人死亡。尽管现在有多种癌症治疗方法，如化疗、免疫治疗、放疗、细胞治疗和手术，但传统化疗仍是主要治疗手段。然而，化疗的选择性差、全身毒性和耐药性等局限性不容忽视，这些限制了药物的治疗窗口和疗效。因此，研究人员持续探索减少或消除化疗脱靶副作用的方法，以显著改善患者的健康相关生活质量。ADC的概念最早由德国诺贝尔奖得主、化疗创始人Paul Ehrlich于100年前提出。他将ADC描述为“魔法子弹”，因其能特异性靶向病变细胞而不伤害健康细胞。Ehrlich设想将抗体与毒素结合以实现选择性杀伤。这一设想在多年后得以实现，即当时甲氨蝶呤被连接到针对白血病细胞的抗体上。随后，基于嵌合和人源化单克隆抗体的发展，1997年FDA批准了首个抗癌抗体利妥昔单抗，抗体的发展为ADC的发展提供了先决条件。ADC是一类靶向癌症治疗方法，通过将细胞毒性药物与抗体结合，解决了传统化疗药物缺乏特异性的问题。尽管ADC的开发不断面临新挑战，如抗体与细胞毒性药物的组合选择、临床相关靶点的确定以及连接子的类型、位置和数量等，全球研究人员也在不断努力去解决这些问题。截至2024年11月，FDA已批准15种ADCs。ADC类似于“制导导弹”，由三个关键部分组成：（1）与癌细胞表面肿瘤特异性或肿瘤相关抗原结合的单克隆抗体；（2）细胞毒性药物；（3）将抗体和药物连接的可切割或不可切割的连接子。连接子的设计需高度稳定，以确保ADC分子在通过受体介导的内吞作用进入癌细胞前不发生非预期切割。与传统化疗药物不同，ADC通过选择性释放细胞毒性药物杀伤表达靶抗原的癌细胞，同时减少对健康细胞的暴露，从而降低全身给药的脱靶效应。本文旨在强调ADC在癌症治疗领域的变革潜力，强调持续创新的必要性，并探讨ADC开发中的挑战，以充分实现其治疗前景。2. ADC技术的进展近年来，由于单克隆抗体（mAbs）的特异性以及新发现的癌症特异性或相关抗原数量的增加，mAbs在癌症治疗领域的开发日益受到重视。1997年，首个用于治疗B细胞淋巴瘤的利妥昔单抗（Rituximab）获批，标志着mAbs在癌症治疗中的扩展。随后，更多新一代抗癌mAbs如Avastin®、Cetuximab®、Rituximab®、Trastuzumab®等相继问世。mAbs结合特异性的调控尤为重要，这使其相较于其他癌症治疗方法具有显著优势。此类修饰可在抗体分子的可变域内进行，该区域包含互补决定区（CDRs），决定了抗体与相应抗原的相互作用。为了改造可变域和CDRs，需要通过靶向或随机突变生成大量变异体并进行筛选。基于抗体-抗原复合物结构知识的靶向或结构引导突变是一种更有效的方法，因为需要测试的变异体较少。通常，通过X射线晶体学获得的表位-互补位结构数据可与计算机工具结合预测合适的变异体。此外，也可采用从头计算的分子结构设计和抗体-抗原复合物对接方法替代X射线晶体学。筛选出的潜在抗体变异体随后可通过突变实验验证其效力。mAbs的人源化是抗体工程中的关键步骤，尤其在治疗靶点涉及人体时。这一过程可减少因暴露于非人源材料（如源自非人源的抗体）而可能引发的交叉反应。由于大多数抗体源自非人源，人体免疫系统可能将这些mAbs视为威胁并产生不必要的免疫反应，从而影响治疗效果。如图1所示，一种人源化抗体的方法是CDR移植技术，即将合成的非人源mAbs的CDRs移植到人源Ig分子中。这使得分子对免疫系统的“异源性”降低，同时不损害其特异性。通过应用特异性决定残基（SDR）移植，可进一步降低免疫原性。SDRs的添加保留了CDR的环结构，并可轻易从抗体-抗原复合物的3D结构中识别。图1：抗体人源化中的CDR移植和SDR移植方法通过CDR移植技术对非人源mAbs进行人源化。将非人源抗体（红色矩形所示）的CDRs移植到人源IgG框架（浅蓝色所示）中，并与人源恒定区（紫色）连接，生成免疫原性较低的完全人源化mAb。SDR移植是将非人源mAbs的SDR（黄色矩形）移植到人源IgG框架（浅蓝色所示）中，并与人源恒定区（紫色）连接。噬菌体展示技术同样可用于全人源化抗体的合成。该方法需将多个基因整合至噬菌体内构建完整文库，随后噬菌体会将基因表达为表面蛋白，这些蛋白可通过生物淘选进行筛选，并利用酶联免疫吸附试验（ELISA）进行检测。另一项从鼠源可变区序列生成人源单抗的技术，可通过整合人类种系基因库信息，采用计算生物学方法对互补决定区（CDR）及VH/VL界面附近残基进行理性设计，从而推导出鼠源可变区序列。该技术通过参照最接近的人类种系序列进行迭代替换，使抗体逐步获得人类特征，最终在保持功能活性的同时实现完全或可接受的人源化。运用此技术已成功制备出三种靶向CD25、血管内皮生长因子和TNF-⍺的全人源化单抗，分别进行了59、46和45处氨基酸替换。尽管单抗具有高度特异性和卓越靶向能力，但多数单抗本身细胞毒性不足以杀死癌细胞，但ADC可以解决这个问题，因为其细胞毒性主要来源于所载药物。目前仅有约2%的ADC分子能抵达并穿透实体瘤细胞，因此必须选择具有强效细胞毒性且能在体内保持稳定性的药物作为载荷。当前FDA批准的ADC药物载荷可分为微管蛋白抑制剂和DNA损伤剂两类。微管蛋白作为微管的核心组分在细胞有丝分裂中起关键作用，抑制该蛋白可有效阻断肿瘤细胞分裂与转移；而DNA损伤剂则通过抑制DNA复制机制、诱导DNA烷基化或双链断裂等方式发挥细胞毒性。当需要不依赖细胞周期的杀伤机制时，DNA损伤剂比主要作用于分裂期细胞的微管蛋白抑制剂更具优势。另外，ADC技术中部分实验性载荷为海洋源免疫毒素，如源自软体动物耳廓截尾海兔的单甲基奥瑞他汀E，以及来自水螅的HALT-1毒素。刺胞动物门来源的actinoporin类毒素因其稳定性与小分子量（18.5-20kDa）展现出作为免疫毒素载荷的巨大潜力，可实现更高组织穿透性与更低免疫原性。这类毒素通过特异性识别鞘磷脂后在细胞膜上形成孔洞，破坏离子梯度导致渗透失衡和细胞裂解。新一代ADC还采用免疫调节剂作为载荷以激活免疫系统而非直接杀伤肿瘤，包括Toll样受体（TLR）激动剂和干扰素基因刺激蛋白（STING）激动剂等，这类免疫调节型ADC被称为免疫刺激抗体偶联物（ISAC），其作为癌症免疫治疗剂可产生持久免疫记忆，展现出广阔前景。连接子是ADC技术中持续革新的关键组分，其既控制抗体与药物载荷的释放，又决定ADC整体稳定性。连接子可分为可裂解型与不可裂解型，二者各具用途：可裂解型含有化学触发结构能在特定条件下诱导释放；不可裂解型则与药物载荷结合，因此需根据靶点特性与定位选择合适的连接子。传统连接子在减少非特异性释放、优化连接子-载荷偶联、以及避免降低ADC效价（如马来酰亚胺类连接子的逆迈克尔消除反应）等方面仍需改进。最新开发的连接子包括新型酶敏感连接子、光敏感连接子和生物正交可裂解连接子，具体内容将在后文详述。3.下一代连接子化学连接子在ADC设计中起着关键作用，它稳定地将细胞毒性药物与mAb连接。约80%已获批的ADCs使用可切割连接子，以便将治疗药物递送至肿瘤部位。这些连接子设计为在细胞外和细胞内环境（如氧化还原电位、pH、谷胱甘肽浓度和特定溶酶体酶的存在）差异时被切割，从而使细胞毒性载荷在靶肿瘤细胞内或附近特异性释放。肽基序是可切割连接子的主要形式，已在临床阶段的ADCs中广泛应用。然而，这些可切割连接子的一个固有缺点是容易被细胞外酶（如丝氨酸弹性蛋白酶）切割，导致细胞毒性载荷的系统性释放，从而引发脱靶毒性。因此，理想的连接子需具备足够的稳定性，以防止细胞毒性药物在非靶组织中过早释放或引发全身毒性。同时，连接子需在结合抗体时保持偶联物的无活性、无毒性状态。研究人员一直致力于开发在循环系统中更稳定的可切割连接子。这些方法包括使用对特定蛋白酶更具选择性的肽序列，以及探索其他酶类作为释放机制。传统的可切割连接子释放方法包括质子解离、二硫键还原和蛋白水解降解（如缬氨酸-瓜氨酸（Val-Cit）-PABC连接子技术）。理想的ADC连接子需具备双重特性：一方面通过稳定的抗体偶联结构阻止药物在血液循环中提前释放，另一方面能在靶位点实现特异性触发释放。尽管多数可裂解连接子能满足第一项要求，但新型豆荚蛋白（legumain）连接子技术首次同时实现了双重要求。该专利技术由Vincerx Pharma公司开发，其创新机制在于利用豆荚蛋白——一种在预后不良的肿瘤细胞中过表达的溶酶体蛋白酶。作为高特异性的天冬酰胺内肽酶，豆荚蛋白能精准切割靶蛋白中的特定天冬酰胺残基，从而显著增强对肿瘤细胞的选择性。这种特性可大幅降低细胞毒性药物在体循环和健康细胞中的非特异性释放。为进一步扩大ADC治疗窗，该技术采用前药原理：在细胞毒性药物上连接可被豆荚蛋白切割的亲水性肽帽（又称细胞捕获剂）。当前药被肿瘤细胞内化后，肽帽被豆荚蛋白酶切除，此时药物才被激活。细胞捕获剂能有效抑制细胞膜通透性，促使药物在肿瘤细胞内滞留蓄积，从而同步提升疗效与安全性。连接子技术的另一突破是串联裂解连接子系统，其要求连续发生两次酶切反应才能释放载荷药物。这种级联反应机制确保第二次酶切必须发生在首次切割之后，从而有效降低循环过程中的药物提前释放风险和脱靶毒性。该技术灵感来源于两类前药策略：一是利用亲水性葡萄糖醛酸苷基团的前药设计，二是可被肿瘤细胞中高表达的溶酶体酶β-葡萄糖醛酸苷酶识别的连接子技术33。通过引入β-葡萄糖醛酸苷基团作为保护层，可防止二肽在循环过程中被非特异性切割。只有当ADC被内化并经历溶酶体降解后，单糖基团才会被移除，进而暴露出二肽结构供后续降解并释放细胞内载荷。大鼠实验证实，串联裂解连接子在保持血浆稳定性和耐受性方面表现优异，可显著提高ADC的治疗指数。传统ADC药物存在三大局限：抗体选择受限（必须依赖溶酶体摄取机制）、易产生耐药性（药物释放依赖肿瘤细胞内吞和溶酶体裂解等多重过程）、分子量过大影响肿瘤穿透效率。新型肿瘤微环境激活连接子（TMALIN）技术平台通过独特的酶消化特性直接解决了这些难题。该技术能在微环境中实现肿瘤细胞外裂解，使ADC的抗肿瘤活性完全不受抗体内吞能力影响，从而极大拓展了抗体选择范围。TMALIN-ADC的特殊结构可促进药物在肿瘤微环境富集，使肿瘤组织与血液中的药物浓度比显著提高，进而提升治疗指数。其独特的酶消化特性与肿瘤富集能力协同作用，可实现载荷药物在肿瘤组织的大量蓄积，产生强效旁观者效应——即使对低表达或不表达靶抗原的肿瘤也展现显著抗肿瘤效果。此外，TMALIN技术开发的ADC具有卓越的体循环稳定性，能最大限度减少非靶组织中的药物脱落，大幅降低脱靶毒性。最后，该平台构建的ADC表现出优异的溶解性和化学稳定性，彻底解决了传统ADC中马来酰亚胺连接方式导致的逆向加成反应问题，可制备高均一性（DAR=8.0）且定量精确偶联的ADC产品。除上述技术外，其他新型酶敏感连接子还采用肿瘤过表达的特异性酶（如β-半乳糖苷酶、硫酸酯酶、焦磷酸酶可裂解连接子）。光敏感连接子则通过外部可控激活机制降低脱靶风险：近红外光（NIR）响应型连接子基于七甲川花青荧光团设计，可在特定波长照射时释放药物；紫外光（λ=365 nm）触发型采用邻硝基苄基作为裂解基团，其半衰期与天然抗体相当；最新研发的双条件激活ADC需同时满足光照（λ=365 nm）和内源性N端胺反应才会裂解。此外，生物正交可裂解连接子能响应活体内进行的非干扰性化学反应。基于此开发的"无痕连接子"ADC采用双取代丙炔氧羰基（dsProc）和双取代丙炔基（dsPra）作为触发单元，在与Cu(I)-BTTAA相互作用时发生生物正交反应，实现肿瘤部位细胞外药物释放。4. 位点特异性偶联技术传统的偶联方法（第一代）利用抗体中丰富的赖氨酸或半胱氨酸残基进行偶联。而位点特异性偶联（下一代）技术则通过抗体工程实现更精确的定点偶联，从而克服异质性、高DAR（药物-抗体比率）物种清除率加快、治疗窗口变窄和稳定性差等问题。目前主要有四种位点特异性偶联方法（表1）：1. 特定氨基酸偶联：利用天然或工程化的半胱氨酸、谷氨酰胺等氨基酸残基（示例：DM1通过工程化半胱氨酸与Thio-trastuzumab在Ala114位点偶联）。2. 非天然氨基酸偶联：含生物正交反应基团的非天然氨基酸（示例：对乙酰苯丙氨酸偶联的auristatin类化合物）。3. 短肽标签偶联：通过4-6个氨基酸残基组成的短肽实现特异性偶联（示例：LPETG五肽标签介导的转肽反应）。4. 糖基化偶联：靶向CH2结构域糖链的定点偶联（示例：唾液酸糖链的点击化学偶联）。表1详细比较了这些方法的特性、适用药物、抗体类型和参考文献。位点特异性技术可显著提高ADC产品的均一性，DAR值波动范围从传统方法的0-8降低至精确控制的2-4。5. 前药载荷设计理想的前药载荷需具备七大特性：1. 足够的细胞毒性效力（IC50通常在pM-nM级）2. 低免疫原性3. 高血浆稳定性4. 可修饰功能基团而不影响活性5. 旁观者杀伤效应6. 适宜的水溶性7. 与靶点亚细胞定位匹配的释放特性第一代ADC药物（如甲氨蝶呤、长春碱）存在效力不足、肿瘤蓄积差等问题。表2列举了新一代候选前药：• BCL-XL抑制剂：通过稳定促凋亡蛋白BIM增强MEK抑制效果（NCT03595059）• NAMPT抑制剂：破坏NAD+代谢通路（MDA-MB-453模型中T/C比达0.13）• 海兔毒素衍生物：强效微管抑制剂（IC50 0.2-224 nM）• PROTAC分子：诱导靶蛋白降解（如HER2+细胞中BRD4降解）• 光敏偶联物：近红外光控释放（3T3/HER2细胞IC50~2.5 nM）特别值得关注的是免疫刺激型ADC（ISACs），其载荷为TLR/STING激动剂等免疫调节剂，可通过激活免疫记忆产生持久抗肿瘤效应。6. 双载荷ADC与双特异性ADC肿瘤异质性是治疗耐药和复发的主要原因。单药ADC对含不同药物敏感性细胞的异质性肿瘤效果有限。为解决这一问题，研究者开发了双药共递送策略：Yamazaki团队构建了同时携带MMAE和MMAF的ADC（图2）：• MMAE：膜渗透性微管抑制剂（杀伤靶细胞及邻近细胞）• MMAF：膜不渗透性药物（抑制外排泵克服耐药）在HER2+乳腺癌异种移植模型（混合HER2+/HER2-细胞）中，双药ADC显示完全缓解且无复发，显著优于单药ADC。除MMAF外，Mckertish与Kayser还开发了另一种双载荷ADC：通过Val-Cit连接子将曲妥珠单抗与MMAE偶联后，再经不可裂解连接子琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯（SMCC）与美坦新（DM1）二次偶联形成双偶联物。该双载荷ADC在HER2高表达的SK-BR-3乳腺癌细胞和HER2低表达的DLD-1结直肠癌细胞中均展现出细胞毒效应。这些证据支持双偶联策略能对异质性肿瘤产生强细胞毒性及抗肿瘤效果，有效应对治疗抵抗和肿瘤复发问题。图2 双药ADC的制备利用mtgase介导的双功能支链连接物，制备由MMAE和MMAF组成的双药物ADC，然后与MMAE（品红圈）和MMAF（黄色三角形）进行正交点击反应。使用的连接子是谷氨酸-缬氨酸-瓜氨酸(GluValCit)-PABC连接子，该连接子在内化后提供体内稳定性和快速释放。近年来，双特异性抗体因其优于单克隆抗体的特性，在肿瘤免疫治疗及其他疾病治疗领域展现出广阔应用前景，引发了科研界的极大关注。这类抗体的核心特征在于具有两个结合位点，可分别靶向两种不同抗原或同一抗原上的不同表位。研究显示，双特异性抗体通过多种机制在癌症治疗中表现出显著疗效，包括激活免疫细胞、阻断免疫检查点、抑制炎症因子以及双重信号通路调控等作用方式。表3已对这些作用机制及相应的双特异性抗体案例进行了系统总结。表3总结了双抗ADC的四大作用机制：1. 免疫细胞激活（如PD-1/TIM-3双抗）2. 免疫检查点阻断（如PD-1/VEGF双抗）3. 炎症因子抑制（如TNF/IL-17A双抗）4. 双信号通路阻断（如EGFR/cMET双抗）显然，双特异性抗体能有效对抗癌症，并可作为潜在抗体偶联药物（ADC）进行开发，以提升单抗ADC的特异性、亲和力及内化效率。目前已有多种双特异性ADC处于研究阶段。Zong及其团队通过蛋白质反式剪接技术（BAPTS）构建了同时靶向催乳素受体（PRLR）与HER2的双特异性抗体，采用马来酰亚胺己酰基连接子搭载MMAE载荷（图3）。与HER2-ADC相比，PRLR×HER2双特异性ADC在体外实验中显示出更高的内化效率及更显著的人乳腺癌抗肿瘤活性。此外，双特异性ADC（BIO-201）通过可裂解连接子将靶向HER2与Trop-2的双特异性抗体与强效DNA拓扑异构酶I抑制剂偶联。实验证实，该ADC对共表达HER2与Trop-2的癌细胞具有增强的细胞结合力、内化效率及强效细胞毒性。在HER2或Trop-2阳性肿瘤的异种移植模型中亦观察到肿瘤消退效应，表明其相较于单抗ADC具有更广谱的肿瘤类型覆盖能力。图3 靶向人表皮生长因子受体2和PRLR的双特异性ADC的生成以MMAE为载体，通过马来酰亚胺己丙基连接体，通过片段表达、分裂内含子反式剪接和接合过程制备靶向HER2和PRLR的双特异性ADC。除乳腺癌抗原外，间质-上皮转化因子（MET）选择性酪氨酸激酶抑制剂（TKI）对携带MET基因突变的肺癌也具有疗效。针对MET的抗体偶联药物（ADC）在治疗非小细胞肺癌MET外显子14跳跃突变或MET过表达等变异类型中也显示出良好疗效。但MET基因改变仅存在于少数非小细胞肺癌患者中，加之肿瘤耐药性问题，MET靶向ADC的疗效可能受到极大限制，这促使联合治疗方案的开发成为迫切需求。研究人员将靶向MET双表位的双特异性抗体与美登素类载荷偶联，构建了双特异性METxMET ADC。该双表位ADC被证实能在中高表达MET的异种移植瘤中诱导肿瘤消退，包括对MET抑制剂存在先天或获得性耐药的模型。目前REGN5093-M114（METxMET ADC）的I/II期临床试验已在MET过表达的晚期癌症患者中启动（NCT04982224）。除靶向肿瘤治疗外，双表位METxMET ADC还可用于研究跨内体运输机制。近期研究将生物传感器与双表位METxMET抗体偶联构建可裂解型双特异性ADC，并在体外和体内实验中均观察到其内化现象。研究表明METxMET双表位抗体可内化进入分选内体，随后快速运输至循环内体，并缓慢成熟为晚期内体——这正是MET、EGFR和PRLR等ADC的作用位点。这些发现不仅为循环内体的催化活性、跨内体运输与ADC加工之间的关系提供了新见解，同时提示循环受体可作为ADC的潜在靶点，因其能高效递送ADC载荷至肿瘤细胞内。7.靶向肿瘤微环境的ADC与"旁观者效应"如前所述，传统ADC的抗体选择受限于细胞表面暴露的靶抗原——这类抗原通常在癌细胞中高表达，而在健康细胞中低表达。简言之，"旁观者效应"是指ADC释放的细胞毒性有效载荷可扩散至邻近细胞并将其杀死，即使这些细胞不表达抗体识别的靶抗原。目前处于临床前和临床开发阶段的ADC主要靶向肿瘤相关抗原（TAA）或肿瘤特异性抗原（TSA）。TAA是在肿瘤中高表达但健康组织中极少存在的蛋白质，而TSA仅存在于特定癌细胞类型中。与血液系统恶性肿瘤不同，实体瘤在被称为肿瘤微环境（TME）的复杂动态生态系统中生长，其组成在不同肿瘤类型间存在显著异质性。TME作为多维度动态生态系统，在肿瘤发生发展及治疗响应中起关键作用，其核心组分包括：（1）提供结构支撑的丰富细胞外基质；（2）促进肿瘤生长侵袭的间质细胞（如癌症相关成纤维细胞CAFs）；（3）支持肿瘤血管新生的异常新生血管网络；（4）具有促瘤/抑瘤双重功能的免疫细胞。鉴于肿瘤细胞与TME的密切关联，在TME非恶性细胞上异常表达的TME相关抗原（TMA）成为实体瘤治疗的新兴靶点，与传统肿瘤抗原策略形成差异化路径。重要TMA靶点包括趋化因子/细胞因子、转录因子、代谢酶和检查点分子。这类靶标的突出优势在于其在内皮细胞/间质细胞/免疫细胞的高表达，而在健康组织中罕见或低表达。此外，TMA靶点（尤其新生血管或间质细胞表达的抗原）在全身给药时更易被ADC接触。目前多个靶向TMA的ADC已进入临床试验：针对晚期B细胞恶性肿瘤CD74的STRO-001（NCT03424603）、靶向CCR7治疗非霍奇金淋巴瘤和慢性淋巴细胞白血病的JBH492（NCT04240704）。此外，Camidanlumab tesirine（ADCT-301）正处于治疗经典霍奇金淋巴瘤（cHL）和非HL的I/II期阶段（NCT02432235）。另有靶向CD276的DS-7300、MGC018和Mirzotamab clezutoclax主要用于晚期实体瘤治疗（NCT04145622、NCT03729596和NCT03595059）。下表4汇总了当前处于临床试验阶段的TME靶向ADC概况。8. ADC的衰老调控作用癌细胞中的细胞衰老具有两大特征：一是细胞进入永久性生长停滞状态，二是分泌衰老相关分泌表型（SASP）。SASP包含细胞因子、趋化因子和生长因子等物质，可形成促炎症和促肿瘤的微环境。矛盾的是，这种SASP能通过支持周围恶性细胞、促进转移并可能降低某些疗法的疗效，从而刺激肿瘤进展。与传统化疗相比（后者可能诱导非靶向细胞衰老并促进SASP形成，ADC能将细胞毒性药物精准递送至表达特定抗原的癌细胞，而不损伤健康细胞。这种特异性不仅能降低整体毒性，还可能避免衰老细胞通过SASP引发慢性组织损伤和继发恶性肿瘤。通过将衰老限制在靶向细胞内或直接诱导细胞毒作用，ADC可减少促肿瘤微环境的形成，展现出显著治疗优势。鉴于衰老细胞会促进促肿瘤环境，ADC减少正常细胞意外衰老的能力可降低肿瘤复发风险。通过维持健康组织完整性并避免SASP相关炎症，ADCs对患者长期预后具有积极意义，可能降低癌症复发和治疗耐药风险。虽然ADC传统设计以杀死靶细胞为目标，但学界正兴起通过ADC选择性诱导癌细胞衰老的研究。该策略通过迫使肿瘤细胞进入受控衰老状态以阻断其增殖。若这些衰老癌细胞表达"衰老相关免疫配体"刺激免疫细胞识别，还可能被免疫系统清除。诱导衰老型ADC或可增强免疫监视，帮助免疫细胞识别清除这些非分裂的受损细胞。这种"诱导衰老+直接杀伤"的双重机制可实现肿瘤抑制最大化。例如，靶向细胞衰老机制相关蛋白的ADC可与免疫检查点抑制剂或SASP调节剂联用，建立"治疗性衰老"状态以提升整体疗效。ADC设计应优化以避免非预期衰老。有效载荷的合理选择、连接子稳定性和抗原靶点特异性对减少健康细胞意外衰老至关重要。通过改进ADC使其对肿瘤细胞（尤其是具有独特抗原者）具有高度特异性，可降低脱靶诱导衰老的风险。出人意料的是，衰老现象不仅影响肿瘤发展，更与抗癌治疗响应密切相关。研究表明，抗癌治疗会导致恶性和非恶性组织中衰老细胞累积，这主要源于其DNA损伤机制及全身给药方式——多数抗癌药物可引发多组织多部位的衰老反应。多种靶向治疗药物能诱导恶性和非恶性细胞早熟衰老：CDK4/6抑制剂（如帕博西尼、瑞博西尼、阿贝西尼）通过模拟p16INK4a活性引发p53依赖性细胞周期稳定停滞；泛HDAC抑制剂伏立诺他和DNA甲基转移抑制剂地西他滨则分别通过CpG甲基化调控和SA-β-gal活性等机制诱导衰老；VEGF抑制剂等抗血管生成药物在临床前模型中可诱发衰老并提升细胞因子水平，提示存在类SASP效应；甚至利妥昔单抗等非细胞毒性治疗性抗体也能促进淋巴瘤细胞衰老。因此，在设计避免慢性SASP产生的ADC时，宜选用不易诱发细胞衰老停滞的作用机制：如微管靶向剂（奥瑞他汀类、美登素类）通过破坏微管诱导凋亡而不直接造成DNA损伤，相比烷化剂或拓扑异构酶抑制剂等DNA损伤类药物更不易引发衰老；Bcl-2抑制剂等激活内源性凋亡通路的非DNA损伤类凋亡诱导剂也可在不启动衰老程序的情况下促进细胞死亡。其他避免SASP的工程技术包括：采用定点偶联策略增强靶向递送效率，通过Fc工程调控免疫系统相互作用，以及选择性使用仅在肿瘤微环境中激活的可裂解连接子。9.ADC与其他疗法的协同作用由于抗体偶联药物（ADC）具有选择性靶向癌细胞的独特特性，其可与其他癌症疗法联用以实现协同效应，这对患有复杂多病症的患者尤为显著。临床前及临床研究证实，ADC能与免疫检查点抑制剂（如抗PD-1/PD-L1疗法）、激酶抑制剂甚至低剂量化疗药物协同作用，显著增强肿瘤细胞杀伤效果。以免疫检查点抑制剂为例，当其与ADC联用时，既能通过ADC精准靶向癌细胞，又能刺激患者产生抗肿瘤免疫应答，从而帮助克服肿瘤免疫逃逸机制。最具前景的联合疗法当属ADC与免疫检查点抑制剂（PD-1或PD-L1抑制剂）的配伍应用。这类药物通过激活免疫系统识别攻击癌细胞，在缩小实体瘤体积和提高总体缓解率方面展现出显著潜力。当ADC杀死癌细胞时，肿瘤抗原释放至微环境可激活免疫系统，使肿瘤更易被免疫细胞识别，从而产生协同抗肿瘤效应。这种策略为单药治疗响应不佳的患者提供了新的希望。临床前研究显示，ADC与纳武利尤单抗联用能显著改善难治性癌症患者的预后。与传统化疗药物联用时，ADC可降低化疗剂量，从而减轻患者不良反应。部分ADC搭载的超强效细胞毒载荷使其在较低全身剂量下即可起效。此外，连接子化学和抗体工程学的创新进一步提升了ADC在循环系统中的稳定性和选择性，确保药物主要在肿瘤微环境中释放，有效降低了全身毒性。鉴于ADC能精准靶向肿瘤细胞并减少脱靶效应，其非常适合与那些存在毒性风险的其他疗法联合使用。未来，ADC与靶向治疗或免疫治疗的策略性组合，有望为传统放化疗提供一种高效低毒的替代方案，特别适合合并症患者或无法耐受传统治疗强烈毒副作用的脆弱人群。10. FDA批准的ADC药物截至2024年11月，FDA已批准了15种ADC，如表5所示，而超过164项不同阶段的ADC临床试验目前正在进行中。表6为目前正在临床阶段的部分ADC备注：根据2024年11月18日Clinicaltrials.gov数据库中的目标进行分类。不同靶点临床活跃情况如图4所示。图4 不同靶点临床活跃情况11. ADC开发中的挑战及其给药后的系统稳定性  尽管抗体药物偶联物（ADC）在靶向癌症治疗中展现出巨大潜力，但其开发与应用仍面临诸多挑战。首先，选择合适的连接子以偶联有效载荷和抗体是ADC开发的关键。可裂解型与不可裂解型连接子各有优缺点，因此连接子的选择需基于抗体与有效载荷的具体化学特性。理想的连接子应仅在ADC被肿瘤细胞内化后裂解释放药物。若连接子不稳定导致药物过早释放，可能引发脱靶毒性——这是ADC技术亟需克服的主要缺陷之一。  根据抗体分子偶联药物分子的最佳数量，ADC可通过药物抗体比（Drug-to-Antibody Ratio, DAR）进行分类。DAR是影响ADC效能、稳定性和药代动力学的重要参数。理论上，高DAR的ADC因携带更多细胞毒性药物而应具有更强的效力。然而研究表明，DAR过高的ADC可能因结构庞大阻碍肾脏清除，转而通过肝脏加速清除，从而降低疗效。不同ADC的最佳DAR需根据抗体类型、有效载荷及靶向肿瘤类型综合评估，这对优化设计和提升疗效至关重要。  ADC治疗的另一个挑战是耐药性问题，其机制包括：肿瘤内异质性导致抗原表达下调、治疗诱导的靶抗原减少或丢失；靶抗原与其他细胞表面受体二聚化阻断ADC结合。针对耐药性，研究者提出双特异性ADC、联合疗法增强抗原表达、结构修饰提升肿瘤穿透性等策略，但仍需进一步探索耐药机制以开发更有效解决方案。  由于ADC的分子复杂性，其在释放有效载荷前需要穿越一系列细胞内通路，因此更容易受到细胞中多种不同耐药机制的影响，其中部分机制的特征尚未完全阐明。ADC经历复杂的细胞内运输过程，包括内吞作用、内体分选、溶酶体加工和有效载荷释放。这些复杂步骤具有高度动态性，且通常存在细胞类型特异性。尽管相关研究较少，但临床前研究往往难以捕捉细胞内加工的复杂性，导致难以准确定位ADC耐药的确切驱动因素。目前已有少量假说针对细胞内摄取和加工过程的改变进行探讨。研究表明，细胞屏障增强引发的渗透性降低和异常内体运输，以及摄取途径改变可能阻碍ADC进入细胞。研究者发现ADC通过小窝蛋白-1（CAV1）包被的囊泡进行递送，这种有别于常规网格蛋白介导途径的摄取机制可能导致摄取效率低下。此外，溶酶体pH值变化也被证实会抑制溶酶体加工并干扰有效载荷释放。除了上述关于ADC各组成要素的挑战外，大规模商业化生产ADC也是一项艰巨而复杂的任务。这种复杂性主要源于药物有效载荷的合成：这类分子来源于天然产物，具有复杂的分子结构，且由于高毒性特性必须在高度密闭的设施中进行生产。复杂的工艺自然对应着更高的生产成本。另一个障碍是传统的偶联工艺——通过抗体表面暴露的氨基酸残基（通常为赖氨酸和半胱氨酸）实现抗体组分与药物的连接。但该方法的缺陷在于药物可能随机偶联到多个潜在位点，导致偶联特异性不足并产生批次间差异。此外，有效载荷的随机偶联会导致药物-抗体比率（DAR）波动，降低产品的一致性和均一性。因此，开发应对这些挑战的创新策略已成为全球药物化学家面临的重要课题。ADC给药后的系统稳定性对治疗效果至关重要。为应对代谢稳定性（即完整性）相关的挑战，目前正在开发多种策略以增强ADC稳定性并延长其系统半衰期。系统清除机制（包括肾小球过滤和网状内皮系统摄取）会缩短ADC在血液中的有效作用时间。理想ADC应在特异性、疗效和安全性之间取得平衡，这在很大程度上取决于抗体与细胞毒性药物之间连接子的设计、化学性质和结构。连接子的选择具有关键作用。理想连接子应在循环中保持稳定，仅在到达肿瘤部位后释放药物。虽然可裂解连接子的设计目的是在肿瘤微环境中释放有效载荷，但其可能在循环中过早断裂，导致系统毒性。相比之下，非可裂解连接子由于需要在ADC内化后通过溶酶体降解抗体和连接子才能释放细胞毒性有效载荷，因此通常表现出更高的血浆稳定性。这一特性不仅能降低系统毒性，还能提供更宽的治疗窗口。抗体组分对ADC稳定性和特异性也起着关键作用。抗原特异性低的抗体可能与健康细胞发生交叉反应，导致脱靶毒性和过早清除。在免疫球蛋白类别中，IgG（尤其是IgG1）因其相较于抗体片段更长的半衰期而成为ADC设计的首选。虽然抗体片段更有利于肿瘤渗透，但由于半衰期较短，通常需要进行聚乙二醇化修饰以延长循环时间。双特异性抗体的使用也为克服肿瘤特异性、抗体吸收和加工等挑战提供了潜在解决方案。通过优化ADC设计实现延长循环时间、靶向药物释放和最小化脱靶效应，可显著提升癌症治疗效果。与此同时，药物抗体比率（DAR）是影响ADC性能的关键参数，包括其效力、稳定性和药代动力学特性。虽然较高的DAR通常意味着更强的细胞毒性药物载荷从而提升药效，但已有研究表明，与低DAR的ADC相比，DAR过高的ADC可能表现出更快的肝脏清除率、更低的耐受性和更狭窄的治疗窗口，最终可能降低治疗效果。这是由于高DAR的ADC分子结构庞大，阻碍了肾脏清除途径，转而通过肝脏代谢消除。更高的DAR还会增加ADC的疏水性，并加剧链间半胱氨酸聚集倾向。此外，高DAR会显著增加全身毒性风险，因为分布于全身的过量细胞毒性药物在杀伤靶向肿瘤细胞的同时可能损伤健康组织。本质上，DAR的升高通常与脱靶效应和毒性风险的增加相关。通过选择最佳偶联位点和在不稳定连接区域引入空间位阻等修饰手段，已被证实能有效增强ADC的稳定性。选择具有空间位阻的偶联位点可使抗体产生空间屏蔽效应，减少药物的提前释放。Fc工程改造和定点偶联技术等策略在优化ADC药代动力学方面展现出良好前景：Fc工程通过延长循环时间改善药物半衰期，而定点偶联则通过精确控制药物结合位点提升稳定性。最后，选择合适的肿瘤特异性抗原对ADC疗效至关重要。实体瘤中常用靶点包括HER2、Nectin-4和TROP2等。针对突变抗原（如特定EGFR突变）设计的ADC具有更高特异性，因为这些突变蛋白因泛素化降解机制而稳定性较低。通过工程化改造获得靶向致癌驱动突变蛋白的抗体构建ADC，可显著提高肿瘤靶向性和治疗效果，其特异性可与酪氨酸激酶抑制剂等选择性小分子药物相媲美。12. ADC的临床成功及其对现有癌症治疗的影响ADC在制药行业取得了显著的临床成功，尤其在血液系统恶性肿瘤和特定实体瘤治疗领域。相较于传统化疗，ADC能够选择性靶向并清除癌细胞，同时具有更低的全身毒性。随着FDA批准的曲妥珠单抗-美坦新偶联物（T-DM1）和维妥珠单抗（brentuximab vedotin）等ADC药物显著延长患者生存期，这类药物正日益被视为肿瘤治疗领域的变革性疗法。ADC相比传统疗法具有多重优势：其高特异性可最大程度减少脱靶效应，保护健康细胞并降低骨髓抑制和全身炎症等化疗常见副作用；模块化设计为优化抗体、连接子和细胞毒性载荷各组分提供了灵活性，支持高度靶向性和可定制化治疗；通过ADC技术平台，成功解决了奥瑞他汀类和美登素类等强效细胞毒素因毒性问题无法用于全身化疗的困境。这种创新策略不仅为耐药性癌症治疗带来新希望，更为满足未竟临床需求的疾病管理开辟了新途径。尽管优势显著，ADC要完全释放治疗潜力仍面临挑战：肿瘤细胞抗原表达异质性、药物耐药性问题以及循环系统内稳定性与疗效维持难题，导致部分ADC候选药物临床进展受阻。虽然更稳定的连接子设计和抗体优化技术已部分缓解这些问题，但要确保在广泛患者群体和癌症类型中维持稳定疗效，仍是亟待突破的关键瓶颈。ADC革新癌症治疗的潜力主要体现在其与其他疗法（如免疫检查点抑制剂）的协同作用，以及增强免疫介导的肿瘤细胞杀伤能力。例如，临床前模型显示ADCs与PD-1/PD-L1抑制剂的联用具有协同效应，这种联合疗法通过结合靶向细胞杀伤与免疫激活的双重优势，为治疗策略开辟了新路径。此外，针对肿瘤细胞表面两个或多个不同抗原的双特异性或多特异性ADCs的研发进展，有望进一步提升治疗特异性并降低耐药风险。随着ADC技术的持续突破，新一代ADCs将可能实现更高的精准度、更低的脱靶毒性，并在更多癌症类型中展现广泛适用性。我们认为，ADC正在成为靶向肿瘤治疗的基石，或将逐步替代传统化疗或与之形成互补。随着ADCs技术的迭代升级，将其整合至多模式癌症治疗方案中，有望显著改善患者预后，在疗效与耐受性之间实现现有疗法难以企及的平衡。总体而言，尽管ADC仍存在局限性，但其独特的作用机制与不断优化的技术设计预示着该领域将在现代肿瘤学中占据愈发重要的地位，未来数十年或将重塑癌症治疗格局。这一前景突显了持续开展ADC领域基础研究与临床开发的重要性，唯有如此方能充分释放其治疗潜力。13.结论ADC是创新性癌症治疗方式，通过将抗体部分与药物有效载荷相结合，展现出成为下一代抗癌药物的巨大潜力。与传统抗癌药物相比，其最显著优势在于具有更高的靶向特异性。目前越来越多新型双特异性和多价ADC正被快速开发，极大扩展了ADC的应用范围。尽管已有很多ADC成功上市且更多候选药物处于临床试验管线中，但该技术仍有诸多改进空间以提升疗效，例如开发创新型连接子技术、设计新型抗体结构域，以及拓展ADC的靶向能力至肿瘤微环境等领域。识别微信二维码，添加抗体圈小编，符合条件者即可加入抗体圈微信群！请注明：姓名+研究方向！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点，不代表本站立场。

摘要：化学免疫疗法和细胞疗法是复发/难治性（R/R）淋巴瘤治疗的主要手段。这些治疗中出现的耐药性和常见毒性限制了它们在实现期望的响应率和持久缓解方面的作用。抗体-药物偶联物（ADC）是一种新型靶向疗法，已证明在治疗包括淋巴瘤在内的各种癌症中具有显著的疗效。迄今为止，已有三种ADC药物被批准用于不同类型的淋巴瘤，这标志着该领域取得了重大进展。在本文中，我们旨在回顾ADC的概念及其在淋巴瘤治疗中的应用，分析目前批准的药物，并讨论ADC开发正在进行的进展。 1.引言 淋巴瘤是一组来自不同类型淋巴细胞（B细胞、T细胞或自然杀伤（NK）细胞）在不同成熟阶段的克隆性增殖的恶性肿瘤。过去几十年来，不同类型淋巴瘤的发病率一直在增加。化学免疫疗法和细胞疗法仍然是不同亚型淋巴瘤常用的治疗手段。大多数化疗方案的治疗效果指数较窄，导致广泛的毒性。此外，耐药性的出现是最常见的原因之一，阻碍了它在复发和难治性（R/R）情况下的使用。针对表面抗原的单克隆抗体，如利妥昔单抗和奥比妥珠单抗，已经彻底改变了淋巴瘤的治疗。抗体-药物偶联物（ADCs）是一种高度靶向的药物，将针对特定表面抗原的单克隆抗体（mAb）与细胞毒素分子连接起来。毒素只传递给表达表面抗原的细胞，具有高度的肿瘤特异性和有限的系统暴露。美国食品药品监督管理局（FDA）已经批准了三种用于治疗淋巴瘤的ADC药物，分别是本妥昔单抗、波拉图单抗和洛卡图单抗。 在本文中，我们将回顾ADC的概念，重点关注它们的结构、工程和在淋巴瘤治疗中的作用。此外，我们将提供目前批准的ADC在这一设置中的综合分析，以及正在进行的进展的概述。这包括突出来自临床前和临床试验的有希望的结果，以及讨论下一代ADC开发的未来方向。 2.ADC的基本结构  ADC由抗体、药物（有效载荷或细胞毒素）和连接子组成。抗体结合恶性细胞表面表达的特定抗原。一旦结合，ADC被内化，细胞毒素有效载荷释放到细胞内，导致细胞周期终止和凋亡。在周围目标阴性细胞中也可以看到细胞毒性效应，当药物扩散到它们中并引起“旁观者杀伤”时，这是一种当有效载荷从被内化和降解的ADC释放或当药物释放到细胞外空间后从目标细胞释放时发生的细胞死亡。值得注意的是，为了获得更好的结果和更少的副作用，抗原和抗体之间的结合需要尽可能特异性。有效载荷的内化率、连接子的稳定性和相应抗体的选择是影响ADC在临床实践中使用的一些变量。 2.1. 单克隆抗体 选择合适的抗体是ADC工程中的关键步骤；它通常被设计为特异性结合癌细胞表面表达的目标抗原。理想的单克隆抗体应具有低免疫原性、低交叉反应性、长的血浆半衰期，以及对肿瘤细胞表面抗原的高结合亲和力。最常用的类别是免疫球蛋白G（IgG），更具体地说是IgG1亚型，因其血清稳定性。在ADC开发的早期阶段，主要使用小鼠来源的抗体。然而，这些抗体报告有很高的失败率，可能归因于它们缺乏临床效益，同时引起严重的免疫原性相关的不良效应。这些ADC也被人类抗小鼠抗体迅速清除，限制了它们的疗效。此外，这些早期ADC中使用的连接子在人体循环中不稳定，导致有效载荷过早释放，大大降低了效果并增加了毒性。自从出现显著降低免疫原性的人源化小鼠单克隆抗体以来，已经取代了小鼠抗体，导致更优化的设计，如2000年FDA批准的针对CD33阳性急性髓系白血病患者的首个ADC药物吉妥单抗奥佐米星。迄今为止，已有十四种ADC获得FDA市场批准，其中三种如前所述已获批准用于治疗淋巴瘤。其中，只有本妥昔单抗使用嵌合抗体。嵌合抗体是通过融合不同物种的域（例如，整个小鼠或兔的可变区与人类来源的恒定域）设计的。相比之下，人源化抗体含有嵌入人类来源的Fab区和恒定区的外来氨基酸段。因此，它们较少免疫原性，是更安全的选择。在全人抗体中，没有一部分是小鼠来源的，与人类化抗体相比，它们在免疫反应中的发生率更低；例如FDA批准的enfortumab vedotin。 2.2. 有效载荷 ADC的理想有效载荷应具有低免疫原性、长半衰期、小分子量、在抗体的水性环境中良好的溶解度、在循环和溶酶体中的高稳定性、体外亚纳摩尔半最大抑制浓度（IC-50）以及有助于与抗体结合的官能团，同时保持ADC的内化特性。每个抗体平均结合两到四个强效的细胞毒素分子。目前，ADC设计中最受欢迎的两类有效载荷是微管破坏剂和DNA靶向剂（图1）。 图1. 设计ADC时常用的十种不同有效载荷的分子结构 微管抑制剂可以根据它们的作用机制分为两大类。第一组包括微管稳定剂。这些药物通过抑制微管解聚和促进聚合来增强丝状体的稳定性，使丝状体功能降低。第二组由破坏微管的物质组成，阻止微管蛋白组装和成熟微管的发展。在ADC开发中使用和研究的主要微管抑制剂包括长春碱类、紫杉醇类、auristatins、美登素类、隐孔菌素、海葵素和圆盘菌素。auristatins如单甲基auristatin E (MMAE)通过阻止α-和β-微管蛋白单体聚合并触发凋亡来破坏微管并阻止细胞分裂。结合区域位于两个纵向排列的微管二聚体的β1-微管蛋白和α2-微管蛋白亚基之间。根据体外研究结果，auristatin-微管蛋白键合形成环状或螺旋形聚集体，改变微管的功能。长春碱类如长春新碱或长春碱，以及隐孔菌素和多拉斯他汀，诱导微管形成类似的弯曲结构构象。 在细胞周期的任何阶段，DNA损伤剂通过双链断裂、烷基化、插入和交联四种主要机制可以杀死癌细胞。最常用的DNA损伤有效载荷是卡利烯胺、二酮霉素、吡咯并苯并二氮杂环（PBD）、多柔比星和喜树碱类似物。针对BCL-2抑制剂、剪接体抑制剂和针对RNA聚合酶II的转录抑制剂等靶向药物是具有不同作用机制的额外有效载荷。 值得注意的是，根据FDA对15种含有PBD有效载荷的ADCs的肿瘤学分析，PBD有效载荷的毒性概况更高，这表明常见的不良事件包括可能的血管渗漏综合征、转氨酶升高、骨髓抑制、胃肠事件、代谢效应、肌肉骨骼事件、神经病变、呼吸困难和肾损伤，所有这些都源于PBD的非靶向输送；该分析表明，2013年至2017年间47%的PBD偶联ADCs的新药申请被中止。这些高效ADCs发生危及生命的毒性的更高发生率是一个限制。 目前减轻PBD毒性的机制包括药物-连接子组分的聚乙二醇化，这显著提高了ADC的耐受性。另一种机制是使用对氨基苄氧羰基（PABC）自毁间隔基，在连接臂-药物中；该间隔基具有稳定的二硫键，允许在细胞内快速释放自由有效载荷，从而实现更好的血浆稳定性和与可裂解连接臂相比提高的毒性。后一项研究认为，肽连接的和二硫键连接的PBD ADC在两种不同的淋巴瘤模型中提供了相似的疗效，并且二硫键连接的PBD ADC具有更好的安全性。第三种机制是通过减少PBD结构中的一个亚胺官能团进行化学修饰，从而将DNA交联的PBD二聚体转变为DNA烷基化代谢物，称为吲哚喹喔啉二聚体（IGN），这在小鼠肿瘤模型中实现了更有效的载荷释放，其中小鼠能够耐受更高剂量的IGN偶联ADC。 近期在有效载荷方面也取得了进展。主要的进展是免疫调节ADC，如干扰素基因刺激剂（STING）激动剂、Toll样受体（TLR）激动剂和使用蛋白酶体靶向嵌合体（PROTAC）策略的目标蛋白降解剂（TPD）。STING激动剂激活干扰素和其他细胞因子的产生，从而增强免疫和抗肿瘤反应。将STING激动剂作为有效载荷纳入ADC可以实现其向肿瘤目标的传递，具有更高的疗效和由于免疫激活导致的过度炎症反应而减少的毒性。STING激动剂的例子包括DMXAA、c-di-AMP、c-di-GMP、cGAMP、ADU-S100、MK-1454、SB11285、BMS-986301、E7766、MSA-1和MSA-2；它们主要在乳腺癌中被探索。TLR激动剂通过增强肿瘤微环境中抗原呈递细胞的抗原呈递，改善先天和适应性抗肿瘤免疫，从而促进更多细胞毒性T细胞的促进和活性。它们在局部癌症中发挥作用，例如，BCG（TLR2/4激动剂）用于膀胱非浸润性癌，AS04（TLR4激动剂）用于宫颈癌，以及咪喹莫特（TLR7激动剂）用于表皮基底细胞癌。目前，许多TLR激动剂正在作为ADC中的有效载荷在癌症免疫疗法中进行研究。一个例子是BDC-1001（TLR7/TLR8激动剂与抗HER2抗体偶联的ADC），在临床前模型中显示出有希望的结果。目前正在进行一项I/II期临床试验，该试验正在招募表达HER2的晚期实体瘤患者（NCT04278144）。PROTAC是一种催化作用于小剂量的催化剂，它通过泛素化介导的蛋白水解作用靶向特定的蛋白质。当PROTAC有效载荷与抗体偶联时，它会产生PROTAC催化行为和抗体的组织特异性的新型组合，具有更好的疗效和更少的限制。在表达HER2的细胞中存在成功的例子。这些在ADC设计中的微妙改进具有巨大的潜力，通过不断的研究可以为肿瘤学带来更好的结果，并为包括淋巴瘤在内的其他癌症类型的发展打开大门。 2.3. 化学连接臂 连接臂是成功开发ADC的最重要和最复杂的部分，因为它们形成了治疗和抗体之间的联系。它们的结合机制、稳定性和化学性质对于防止意外释放药物进入血流以及在癌细胞内吞后促进容易裂解至关重要，允许有效载荷仅在预期的地点释放。它们在确定ADC的药代动力学、药效学和治疗窗口方面至关重要。目前FDA批准的ADC使用两类连接臂，它们在有效载荷释放机制上有所不同：可裂解和不可裂解连接臂。最常用的四种可裂解连接臂是β-葡萄糖醛酸酶敏感连接臂、谷胱甘肽（GSH）敏感二硫键连接臂、卡他蛋白B敏感连接臂和腙连接臂。前面描述的旁观者效应，它影响肿瘤微环境中的正常细胞和没有或低目标表达的肿瘤细胞，更有可能发生在使用可裂解连接臂的ADC中。 不可裂解连接臂与可裂解连接臂相比，具有更好的血浆稳定性、较低的非目标毒性和抗蛋白水解降解的能力，因为它们与抗体的氨基酸残基具有不可还原的键。通常，不可裂解连接臂由硫醚或马来酰亚胺己酰基团形成。附着在由降解的抗体衍生的氨基酸残基上的不可裂解连接臂必须在ADC内化后，由细胞质和溶酶体蛋白酶完全分解抗体部分才能释放有效载荷。图2展示了一般的基本结构。 图2. ADC的一般基本结构。ADC由一个嵌合或人源化（免疫原性较低）的抗体组成，该抗体对淋巴瘤癌细胞表面表达的抗原具有强烈的结合活性。抗体应在循环中具有较高的半衰期，以便被输送到目标细胞表面。抗体与不同结构的有效载荷（主要是微管抑制剂或DNA相互作用）相连，这些是具有理想药物/抗体比例的高效药物。抗体与有效载荷之间的连接是通过可裂解或不可裂解的连接臂实现的，这些连接臂应具有精确的结合、在循环中的稳定性，并确保在目标处有效分配有效载荷。 3.FDA批准用于淋巴瘤的ADC  截至2023年，已有三种ADC获得了FDA对各种类型淋巴瘤的批准，分别是Brentuximab Vedotin（BV）、Polatuzumab Vedotin（PV）和Loncastuximab Tesirine（LT），如表1所示。 Brentuximab Vedotin（BV）由针对CD30的IgG1嵌合单克隆抗体“cAC10”和细胞毒素MMAE组成，它们通过一个稳定的连接臂（Cathepsin可裂解连接臂和对氨基苄基-羰基间隔基）结合在一起。嵌合单克隆抗体cAC10与CD30结合，随后通过内吞作用和随后与溶酶体的囊泡融合，在溶酶体中，溶酶体半胱氨酸蛋白酶裂解连接臂，释放MMAE直接进入癌细胞内，从而导致癌细胞毒性。抗体和MMAE之间的连接系统设计为在循环中稳定，由马来酰亚胺己酰基间隔基、蛋白酶敏感的二肽Val-Cit、自毁PABC基团以及二肽和药物之间的附加间隔基组成。后者具有自裂解的能力，并有助于卡他蛋白B进入其裂解序列。马来酰亚胺部分与抗体重链和轻链中的半胱氨酸残基的末端硫醇形成硫醚键，将连接臂连接到抗体。由蛋白酶裂解Cit-PABC酰胺键产生的不稳定PABC取代的MMAE中间体，通过自发的1,6-消除反应，产生自由的MMAE分子、CO2和对氨基苄基醇。值得注意的是，CD30在恶性淋巴瘤细胞上表达非常强，在正常组织上表达较少。与单独的抗体相比，BV可以使CD30+细胞系的生长停滞高达340倍。BV的结构和作用机制如图3所示。cHL的恶性Reed-Sternberg细胞以表达CD30为特征，CD30是肿瘤坏死因子超家族的成员，鉴于其对一小部分活化的B细胞、T细胞和嗜酸性粒细胞的表达限制，它代表了单克隆抗体治疗的理想靶点。BV在未经治疗的cHL患者和R/R疾病中表现出显著的活性，导致在这些情况下获得FDA批准。 图3. BV的结构和作用机制。它由一个针对淋巴瘤细胞上CD30抗原的单克隆抗体组成。结合后，整个ADC-抗原复合物被细胞内运输到溶酶体，在那里释放MMAE（有效载荷），干扰细胞核中的微管结构，导致细胞周期停滞和凋亡。 ECHELON-1 III期试验将1334名未经治疗的III期或IV期cHL患者随机分配接受BV-AVD（Brentuximab Vedotin、Adriamycin、Vinblastine、Dacarbazine）或ABVD（Adriamycin、Bleomycin、Vinblastine、Dacarbazine）。试验显示BV-AVD组的2年修正无进展生存期（PFS）为82%，而ABVD组为77%，风险比（HR）为0.77，6年总生存期（OS）分别为93.9%和89.4%，HR为0.59。基于ECHELON-1的结果，FDA批准BV与化疗联合用于成人未经治疗的III期或IV期cHL的治疗。最近，SWOG S1826试验被开发出来，比较BV-AVD与N-AVD（Nivolumab、Adriamycin、Vinblastine、Dacarbazine）对儿童和成人新诊断的晚期cHL（III期或IV期）患者的疗效。S1826研究表明，Nivo-AVD的1年PFS（94%）优于BV-AVD（86%），HR为0.48，并且两组的不良事件（AE）概况相当，因此它目前是未经治疗的cHL的一线治疗的首选方案。 尽管年轻患者更容易耐受多药化疗方案，但由于多种因素，包括合并症、身体状况差、无法耐受全剂量化疗以及治疗相关AEs增加，老年cHL人群的治疗结果较差。一项多中心II期研究评估了60岁及以上患者的序贯BV方案，随后进行AVD化疗，并在随后进行BV维持治疗。研究报告了84%的2年PFS率和93%的2年OS率。这种序贯方法提高了这一脆弱人群中cHL的治愈率，是新诊断cHL老年人的首选方案。 在R/R cHL环境中，BV最初在自体造血干细胞移植（ASCT）失败的患者中进行了研究。BV单药治疗显示总响应率（ORR）为75%，完全缓解（CR）为34%，中位无进展生存期（mPFS）为5.6个月。值得注意的是，CR患者的中位持续响应时间（mDOR）为20.5个月。这些结果导致BV首次获得FDA批准，用于治疗ASCT失败或至少两个先前的多药化疗方案失败的cHL患者。随后，AETHERA III期试验包括了接受过ASCT并具有以下不利风险之一的cHL复发难治性疾病患者，例如原发性难治性HL、初次缓解<12个月的复发HL，或一线治疗后复发时的结外受累。AETHERA研究表明，ASCT后早期巩固使用BV将mPFS提高到42.9个月，而对照组为24.1个月，HR为0.57。基于AETHERA试验，FDA随后扩大了BV的批准范围，用于治疗ASCT巩固后有高复发或进展风险的cHL患者。 除了前述的FDA批准外，BV还根据CheckMate 744 II期研究的结果，被国家综合癌症网络（NCCN）指南推荐与Nivolumab联合用于复发或难治性cHL患者的二线或后续治疗。该研究评估了涉及Nivolumab加BV，随后对次优反应患者使用BV加Bendamustine的风险分层响应适应方法。CheckMate 744研究表明，59%接受BV和Nivolumab治疗的患者，以及94%随后接受BV和Bendamustine治疗的患者，实现了完全分子反应（CMR）。这些结果明显优于历史上60至70%的CMR率，为R/R环境中的更高治愈率奠定了基础。 正在进行的BV在cHL的试验如图2所示。 BV在CD30阳性T细胞淋巴瘤中的作用 系统性间变性大细胞淋巴瘤（sALCL）中CD30的普遍表达，以及在外周T细胞淋巴瘤-未另行指明（PTCL-NOS）、血管免疫母细胞性T细胞淋巴瘤（AITL）和成人T细胞白血病或淋巴瘤（ATLL）等亚型中的高表达，为在T细胞淋巴瘤中靶向CD30提供了强有力的理由。 一项针对至少一种联合化疗方案失败后的R/R ALCL患者的II期研究显示，86%的患者实现了客观反应，其中57%为CR，mDOR为12.6个月。这项研究的结果导致FDA批准BV用于R/R PTCL。ECHELON-2试验旨在比较BV与环磷酰胺、多柔比星和泼尼松（A+CHP）联合使用与标准CHOP（环磷酰胺、多柔比星、长春新碱和泼尼松）治疗未经治疗的CD30阳性PTCL患者的疗效和安全性。A+CHP显示出48.2个月的mPFS，与CHOP的20.8个月相比，具有可比的安全性概况。5年PFS分别为A+CHP的51.4%和CHOP的43%（HR 0.7），5年OS分别为A+CHP的70.1%和CHOP的61%（HR 0.72），两组之间的安全性概况相当。随后的亚组分析显示，S-ALCL主要从A+CHP中受益，而AITL和PTCL-NOS亚组的益处尚不明确。 除了PTCL，BV在皮肤T细胞淋巴瘤（CTCL）中的作用也得到了探索。ALCANZA III期试验包括了接受过一线系统治疗的原发性皮肤间变性大细胞淋巴瘤（pcALCL）或表达CD30的蕈样真菌病（MF）的患者。在平均45.9个月的随访中，试验偏爱BV组，ORR为54.7%对12.5%，mPFS为16.7对3.5个月。同样，与医生选择相比，BV组的下一次治疗的中位时间显著更长（14.2对5.6个月；HR 0.27）。基于ALCANZA试验的结果，FDA批准BV用于治疗接受过先前系统治疗的pcALCL或表达CD30的MF患者。目前，BV正在许多早期阶段的试验中进行评估，这些试验包括在表2中。 波拉图珠单抗（PV）由一种抗CD79B的人源化IgG1单克隆抗体组成，通过一个可被蛋白酶裂解的马来酰亚胺己酰基-缬氨酸-PABC肽段连接臂与MMAE结合。一旦波拉图珠单抗与CD79b结合，它就会被内吞并通过内质网运输到溶酶体，在那里发生连接臂裂解，导致有效载荷释放到细胞内诱导凋亡。PV的结构和作用机制如图4所示。 图4. PV的结构和作用机制。PV由一个针对淋巴瘤细胞上的CD79b抗原的单克隆抗体组成。结合后，整个ADC-抗原复合物被内吞到内质体，并与溶酶体融合。然后连接臂被裂解以释放MMAE（有效载荷），这反过来导致细胞核中的有丝分裂停止和细胞死亡。 5.1. PV在弥漫大B细胞淋巴瘤中的应用 弥漫大B细胞淋巴瘤（DLBCL）是非霍奇金淋巴瘤（NHL）最常见的形式。虽然利妥昔单抗的加入显著提高了CHOP化疗的治愈率，但大约40-50%的患者最初反应后会出现难治性疾病或复发。 POLARIX是一项具有里程碑意义的III期研究，评估了PV加入R-CHP（利妥昔单抗、环磷酰胺、多柔比星、泼尼松）在DLBCL一线治疗中的疗效，并与R-CHOP进行了比较。POLARIX证明了pola-R-CHP组2年PFS为76.7%对70.2%，（分层HR 0.73）。两组的整体安全性概况相似。值得注意的是，pola-R-CHP的益处在60岁以上的患者、国际预后指数（IPI）在3到5之间的患者以及具有活化B细胞样亚型的DLBCL患者中观察到。相反，在60岁或以下的患者、有大量疾病、较低IPI评分或滤泡中心B细胞样亚型的DLBCL患者中没有明显益处。基于POLARIX试验，pola-R-CHP是第一个在DLBCL一线治疗中证明比R-CHOP具有更好PFS的方案，并获得了FDA对先前未经治疗的DLBCL、未另行指明（NOS）、高级别B细胞淋巴瘤（HGBL）或IPI评分为2或更高的患者的批准。 POLAR BEAR III期试验比较了mini-R-CHOP与pola-mini-R-CHP作为老年DLBCL患者的一线治疗。初步安全性数据显示，两种方案在老年人（69%在80至90岁之间）和脆弱人群中（16%脆弱，12%的ECOG表现状态为3）都是可耐受的，用波拉图珠单抗替代长春新碱并没有导致3到4级血液学毒性或神经病变的发生率更高。值得注意的是，pola-mini-R-CHP组的胃肠道不良事件频率更高（31%对16%）。基于POLARIX试验的结果，人们倾向于假设pola-mini-R-CHP可能显示出比mini-R-CHOP更好的PFS。因此，这项研究的结果备受期待。 在R/R DLBCL环境中，评估PV安全性和有效性的第一项试验是Ib/II期试验，该试验比较了PV与利妥昔单抗（R）和苯达莫司汀（B）联合使用与单独BR对不适合移植的R/R DLBCL的疗效。pola-BR组显示更高的CR（40%对17.5%），更长的mPFS（9.5对3.7个月，HR 0.36），以及更高的mOS（12.4对4.7个月，HR 0.42）。然而，它导致了更高比例的3到4级中性粒细胞减少症（46.2%对33.3%）、贫血（28.2%对17.9%）和血小板减少症（41%对23.1%），尽管3到4级感染的发生率相似（23.1%对20.5%）。与PV相关的周围神经病变在43.6%的患者中观察到，但大多数是1到2级并解决了。这项试验导致了2019年6月pola-BR的初步批准及其在这种情况下的广泛使用。 波拉图珠单抗的另一个有希望的组合在Ib/II期试验中得到证明，该试验结合了Mosunetuzumab，一种针对CD20和CD3的人源化IgG1双特异性抗体，在R/R DLBCL、HGBCL、转化的FL或3b级FL中。在平均23.9个月的随访中，59.2%的患者对波拉图珠单抗加Mosunetuzumab有反应，45.9%的患者达到了CR。mPFS为11.4个月，mOS为23.3个月。这种方案被良好耐受，最常见的AE是25%患者的中性粒细胞减少症。总的来说，这些结果表明波拉图珠单抗和Mosunetuzumab的组合可以在不适合移植的R/R LBCL中带来具有临床意义的反应和有利的安全性概况。 5.2. PV在其他B细胞非霍奇金淋巴瘤（B-NHL）中的应用 除了DLBCL，包括PV的联合疗法也在惰性B-NHL中进行了探索。在Ib/II期试验中，评估了波拉图珠单抗、奥比妥珠单抗（G）和来普尼（Len）联合治疗R/R FL的安全性和有效性。在平均27个月的随访后，结果显示ORR为76%，CR率高达63%，尽管没有达到预先设定的活性阈值。在平均43.3个月的随访后，mPFS和mOS尚未达到，而4年的里程碑PFS为53%。这些结果与R/R FL的现有标准化疗选择相当，并支持在FL中进一步研究Pola-G-Len方案。 PV的疗效也在套细胞淋巴瘤（MCL）中进行了研究。在一项针对R/R MCL的II期研究中，PV与Mosunetuzumab联合用于先前接受过两线或以上治疗的患者，包括布鲁顿酪氨酸激酶抑制剂（BTKi），并显示出75%的高ORR和70%的CR。然而，需要更多的结果数据来评估其在MCL中的作用，对于对化疗免疫疗法和BTKi耐药的患者迫切需要新的方案。 6.隆卡图珠单抗  CD19是一种在B细胞分化的最早阶段直到浆细胞发育过程中表达的表面糖蛋白。除了正常的B细胞，CD19也在大多数B细胞淋巴瘤中表达。与CD20相比，CD19表现出更均匀的表达，并在抗CD20靶向治疗后的小部分CD20阴性肿瘤中保留，使其成为免疫疗法和联合疗法的选择性靶点。隆卡图珠单抗（LT，ADCT-402）是一种ADC，由一种人源化抗CD19单克隆抗体组成，通过一个可被卡他蛋白裂解的连接臂与高度细胞毒性的DNA小沟交叉链接吲哚喹喔啉二聚体毒素（PBD二聚体）结合。由于其快速的内吞动力学、运输到溶酶体和在循环中的稳定性，LT是针对CD19最有效的ADC。LT的结构和作用机制如图5所示。 图5. LT的结构和作用机制。LT由单克隆抗体Loncastuximab通过可裂解连接臂(统称为Tesirine)与PBD二聚体(有效载荷)相连。该抗体与淋巴瘤细胞上的CD19抗原结合，之后整个复合物被内吞并合并到溶酶体中。接着，PBD被释放到细胞质中，它移动到细胞核，在那里发生DNA交叉链接，导致细胞死亡。 6.1. LT在弥漫大B细胞淋巴瘤中的应用 LT在人体I期研究中显示出对R/R NHL具有临床意义的活性，这导致了LOTIS-2研究，该研究评估了其在R/R DLBCL中的疗效。LT显示出48.3%的ORR，其中50%的应答者达到了CR。虽然mPFS为4.9个月，但达到CR者的mDOR为13.4个月。它展示了通常被良好耐受的安全概况，中性粒细胞减少症是最常见的3级AE（26%），其次是血小板减少症（18%）和γ-谷氨酰转移酶升高（17%）。显著的抗肿瘤活性、持久的反应和可接受的安全概况导致了2021年FDA批准用于治疗经过两线或以上系统治疗后的R/R大B细胞淋巴瘤。批准包括那些有DLBCL NOS、由低级别淋巴瘤引起的DLBCL和HGBL。 在具有里程碑意义的LOTIS-2研究之后，LT与其他靶向疗法的组合，如LOTIS-3中的ibrutinib和LOTIS-5中的单克隆抗CD20抗体rituximab对R-GemOX（利妥昔单抗、吉西他滨和奥沙利铂）进行了评估，但目前尚不清楚这些组合是否会进入临床应用（表2）。 6.2. LT在滤泡性淋巴瘤中的应用 LT在复发/难治性非霍奇金淋巴瘤(R/R NHL)的I期研究中进行了评估，其中在滤泡性淋巴瘤(FL)中显示了78.6%的客观反应率(ORR)。在2023年美国血液学会(ASH)会议上，最近展示了将LT与利妥昔单抗联合应用于R/R FL的II期试验的非常鼓舞人心的结果。该试验显示了95.2%的客观反应率，其中包括66.7%的完全缓解(CR)和28.6%的部分缓解(PR)的比率。 7.其他正在研究、开发和评估用于治疗淋巴瘤的抗体药物偶联物  7.1 针对CD19的抗体药物偶联物  7.1.1 科尔图珠单抗拉伐坦辛  科尔图珠单抗拉伐坦辛（SAR3419）是一种IgG1抗体（huB4），通过二硫键交联剂SPDB与细胞毒素药物DM4相连，靶向CD19。CD19是一种在血液形成分化过程中的B淋巴细胞系高度表达的蛋白，从早期B细胞到成熟B细胞，并在大多数B细胞恶性肿瘤中保持表达。两项II期试验已经研究了科尔图珠单抗拉伐坦辛作为单药或联合用药的使用。一项正在进行的试验正在检查其在R/R DLBCL患者中单药治疗的使用，初步数据显示ORR为44%；然而，mPFS、mOS和DOR尚未得出。它具有可接受的安全性概况，药物在41名患者中有4名因不良事件而中断。另一项试验检查了科尔图珠单抗拉伐坦辛与利妥昔单抗联合用于DLBCL患者，显示出ORR为31.1%，在复发疾病患者中疗效最高（ORR 58.3%），与难治疾病（ORR 43%）或一线治疗（ORR 15.4%）形成对比。总体而言，它显示出mPFS为3.9个月，mOS为9个月，DOR为8.6个月。 7.1.2 德尼珠单抗马佛多汀 德尼珠单抗马佛多汀（SGN-19A或SGN-CD19A）是另一种针对CD19的ADC。它是一种抗体（hBU12-491），通过不可裂解的马来酰亚胺己酰基连接臂与MMAF偶联。一项主要纳入了B-ALL患者（n = 59）的I期试验，以及侵袭性B细胞淋巴瘤（n = 6）和伯基特白血病/淋巴瘤（n = 6），显示DOR为27个月。每3周给药一次，在B-ALL中显示CRc（CR+CRi+CRp）为35%。在六名伯基特白血病/淋巴瘤患者和六名B-LBL患者中，每组只有一名达到CR。最常见的AEs是发热（54%）和恶心（52%）。另一项主要纳入了R/R DLBCL（n = 53），以及MCL（n = 5）和FL（n = 3）的I期试验，与前一次试验相比，在DLBCL中显示出略高的活性，ORR为33%，CR为22%，复发病例的DOR为39周，难治病例为41周。最常见的AEs与眼睛相关：视力模糊（65%）和干眼（52%）。德尼珠单抗马佛多汀在两项II期试验中进一步与化疗联合研究，一项将其与RICE化疗联合用于R/R DLBCL或3B级FL，与单独RICE进行比较，而另一项研究了其与R-CHOP或R-CHP联合对照R-CHOP单独作为DLBCL或3B级FL的一线治疗；然而，这两项试验都被赞助商终止。 7.2 针对CD22的抗体药物偶联物 7.2.1 伊诺珠单抗奥佐加霉素 CD22是一种135 kDa的I型跨膜糖蛋白，是一种在未成熟和成熟B细胞上表达的B细胞系特异性蛋白。它在B细胞恶性肿瘤包括大多数淋巴瘤和白血病中上调表达。目前有两种针对CD22的ADC正在淋巴瘤中进行研究。第一种是伊诺珠单抗奥佐加霉素（CMC-544），一种IgG4 kappa单克隆抗体，带有N-乙酰-γ-卡利奇霉素二甲基肼，一种卡利奇霉素的半合成衍生物，通过4'-乙酰苯氧基丁酸连接，于2017年8月获得FDA批准用于R/R B细胞ALL。一项I期试验研究了其在R/R B细胞NHL患者中的应用，显示79名入组患者的ORR为39%，在FL中为68%，在DLBCL中为15%。然而，DOR很短，DLBCL的mPFS为10.4个月，FL为49天。患者中有90%出现最常见的AE，即血小板减少。一项针对顽固性B细胞NHL（n = 81）的II期试验显示了类似的结果，ORR为67%，CR为31%，mPFS为12.7个月。 7.2.2 匹那珠单抗韦德汀 匹那珠单抗韦德汀（Pina，DCDT2980S，RG-7593）是一种抗CD22的单克隆IgG1抗体，通过可裂解的马来酰亚胺己酰基-缬氨酸-PABC连接臂与MMAF偶联。一项I期试验显示，与利妥昔单抗联合使用相比，作为单药治疗使用时显示出更高的疗效，DLBCL组的ORR分别为25%和17%。在慢性淋巴细胞性白血病(CLL)中未见客观反应。在II期试验ROMULUS中进一步检查了其与利妥昔单抗的联合使用，与R-pola相比，在DLBCL患者中显示出更优越的反应，但在FL患者中没有；DLBCL队列在R-Pina（n = 42）上显示ORR为60%，CR为26%，而R-Pola（n = 39）上为ORR 54%，CR 21%。在这项试验中，两者的AEs相当，R-pina组DLBCL队列的3-5级AEs为79%，R-Pola为77%。在FL队列中，AEs略低，R-Pina和R-Pola的3-4级AEs分别为62%和50%。 7.3 针对CD25的抗体药物偶联物 卡米达卢单抗特西林 CD25是一种I型跨膜蛋白，是白细胞介素-2受体α链，是一种在活化的B细胞、活化和调节性T细胞以及髓系前体上表达的蛋白，在包括淋巴瘤和白血病在内的各种肿瘤中过度表达。卡米达卢单抗特西林（ADCT-301，HuMax-TAC）是一种IgG1单克隆抗体，通过可被卡他蛋白裂解的缬氨酸-丙氨酸二肽连接臂与PBD二聚体弹头（SG3199）偶联。一项I期试验检查了其在R/R cHL（n = 133）和R/R NHL（n = 56）中的疗效，其中在cHL患者中显示出71%的优越ORR和42%的CR，与R/R NHL相比（ORR 38%和CR 9%）。3级及以上AEs包括GGT水平升高（15%）、皮疹（12%）和贫血（11%）。更重要的是，3.8%的患者出现了严重的神经系统事件，包括吉兰-巴雷综合征（GBS）/多神经根病变，27.4%的患者因不良反应而中断治疗。尽管研究报告的CR令人鼓舞，但FDA建议不要提交用于治疗R/R HL的批准文件，因此其未来仍不明朗。 7.4 针对CD37的抗体药物偶联物 纳拉图珠单抗艾美曲辛 CD37是一种参与细胞膜组织和共刺激信号的跨膜蛋白，主要在成熟B细胞上表达，在T细胞、巨噬细胞/单核细胞和粒细胞上表达较少。它在成熟的B细胞恶性肿瘤中高度表达，如CLL，在DLBCL中表达不一，CD37阳性范围从40%到90%的病例，而在急性淋巴细胞性白血病（ALL）和HL中低表达或缺失。纳拉图珠单抗艾美曲辛（IMGN529）是一种IgG1单克隆抗体，通过硫醚连接臂N-succinimidyl-4-(N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxylate (SMCC)与美登木素DM1偶联，靶向CD37。 纳拉图珠单抗艾美曲辛最初在R/R B细胞淋巴瘤的I期试验中研究，结果显示最小的效果，总有效率（ORR）为13%。然而，纳拉图珠单抗艾美曲辛与利妥昔单抗联合的II期试验结果显示，在DLBCL中ORR更高，达到44.7%，完全缓解（CR）为31.6%，在FL中的响应率略高，ORR为57%，CR为36%。在中位随访15个月和21.8个月时，DLBCL和FL亚组的中位持续缓解时间（mDOR）尚未达到。治疗总体上被良好耐受，如在FACT-Lym QoL的淋巴瘤子量表上平均提高了三点的生命质量（QoL）测量所示。总体而言，目前尚不清楚它是否会进入III期研究。 7.5 针对CD70的抗体药物偶联物 Vorsetuzumab Mafodotin CD70是一种共刺激分子，也是肿瘤坏死因子超家族的成员，它在抗原激活的B细胞、T细胞、NK细胞和成熟的树突状细胞上短暂表达。它在实体瘤和血液学恶性肿瘤中异常表达。Vorsetuzumab Mafodotin (SGN-75)是一种ADC，靶向CD70分子和微管毒素分子，连接到单甲基奥瑞斯他汀F（MMAF）。在R/R CD70+ NHL的I期试验中显示出不可接受的毒性，主要是血小板减少症。此外，SGN-CD70A是一种通过稳定、可被蛋白酶裂解的肽基连接臂与PBD二聚体偶联的工程半胱氨酸单克隆抗体（EC-mAb），靶向CD70。同样，它也与不可接受的毒性相关，并且只有适度的活性。 7.6 针对ROR1的抗体药物偶联物 7.6.1. Zilovertamab Vedotin ROR1是一种酪氨酸激酶跨膜受体，表达在未成熟的B淋巴细胞、内分泌腺和小肠上。它在血液学恶性肿瘤中高度表达，尤其是B细胞淋巴瘤。Zilovertamab Vedotin (MK 2140或VLS-101)是一种针对ROR1的人源化IgG1单克隆抗体，通过可被蛋白酶裂解的连接臂与MMAE偶联。在一项具有里程碑意义的I期试验中，Zilovertamab Vedotin在R/R MCL患者中显示出47%的ORR，CR为20%，在R/R DLBCL患者中ORR为60%。II期waveLINE-004研究，将Zilovertamab Vedotin作为R/R DLBCL的单药治疗，显示出略低的疗效，ORR为30%，有10%的患者实现了CR。最常见的3-4级AEs是中性粒细胞减少症（18%），其次是贫血（15%）。目前有额外的研究正在进行招募；一项是将Zilovertamab Vedotin与R-CHP联合用于DLBCL的前线治疗的II期试验，另一项是评估其与R-GemOX联合对照R-GemOX单独用于R/R DLBCL的II/III期研究。 7.6.2. Cirmtuzumab-ADC-7 另一种针对ROR1的ADC是Cirmtuzumab，一种针对ROR1的单克隆抗体，通过UC-961连接臂与MMAE偶联。在I/II期，Cirmtuzumab与ibrutinib联合用于R/R MCL或治疗未经验（TN）或R/R CLL的管理。在MCL队列中，Cirmtuzumab显示出80%的ORR，35%的患者实现了CR。值得注意的是，在中位随访14.9个月时，mPFS尚未达到。在CLL队列中，结果随着成熟仍然令人鼓舞，TN和R/R CLL患者的mPFS在中位随访14个月和7个月时也未达到。总体而言，该研究正在进行中，结果看起来很有希望。 7.7 临床前开发中的ADCs 7.7.1. 新型CD30靶向ADC：SGN-35C SGN-35C在组成上与BV相似，都是抗CD30抗体，但在连接臂上有所不同，它连接的是一种新型的喜树碱衍生的拓扑异构酶1抑制剂有效载荷。在CD30阳性ALCL和HL细胞系上进行的体外和体内研究，包括那些对BV有抗性的细胞系，显示出治疗诱导的细胞毒性。值得注意的是，这种效果扩展到了CD30阴性细胞，表明了旁观者效应。非人灵长类动物模型也证实了其安全性。下一步是人类临床试验，目前正在计划中。 7.7.2. CD19靶向ADC：IKS03 IKS03由一种针对CD19的人源化抗体组成，设计用于位点特异性结合PBD前药有效载荷。它通过生物结合激活，产生一种药物与抗体比率为2的偶联物。体外和体内研究已经证明了其在多种CD19阳性淋巴瘤细胞系中的有效细胞毒性，最值得注意的是在含有经常在R/R NHL中观察到的遗传异常的MCL和DLBCL异种移植模型中，如CCND1 t(11;14)易位和三重打击淋巴瘤，涉及BCL-2、BCL-6和c-MYC的基因重排。此外，与其他使用PBD前药的ADC相比，它展示了更低的非特异性有效载荷从偶联物中的释放率，包括LT。目前正在进行I期临床试验NCT05365659，以评估其在晚期B细胞NHL患者中的安全性。 7.7.3. CXCR5靶向ADC：VIP924 VIP924是一种首创的ADC，靶向CXCR5，由一种可被legumain裂解的连接臂和一种微管蛋白抑制剂（KSPi）有效载荷组成。CXCR5是一种趋化因子受体，在B细胞和T细胞来源的淋巴瘤上高度表达，并参与调节肿瘤细胞侵袭、生长和迁移的途径。一项体内研究比较了VIP924与PV和LT在MCL的人性化小鼠模型中的效果。结果表明VIP924在抑制肿瘤生长、提高存活率和耐受性方面的优势。值得注意的是，与LT不同，VIP924组的动物没有经历细胞减少症。这些有希望的结果支持在人类临床试验中进行进一步研究的需求。 8.ADCs的未来发展方向 最近在设计位点特异性ADCs、利用双特异性抗体以及修改可裂解连接臂方面取得了进展，以期使ADCs更有效、更高效，同时最小化毒性。一种新颖的偶联化学方法涉及位点特异性附着，其中一些技术利用抗体中的天然链间二硫键，而其他技术则需要生物工程将酶促偶联标签整合到抗体序列中。尽管在淋巴瘤中尚未探索，但位点特异性偶联已在实体恶性肿瘤（如乳腺癌、卵巢癌和胰腺癌）中得到评估。其中一种应用是ThioMab技术，它涉及使用工程化半胱氨酸进行位点特异性偶联。使用这种技术生产的ADC包括抗MUC16 ADC，它由在曲妥珠单抗的轻链和重链的特定位置插入半胱氨酸残基组成，然后与MMAE上的硫醇基团结合。此外，pClick技术提供位点特异性偶联；然而，它使用天然抗体和近距离激活的交联剂，不涉及任何生物工程。ThioBridge技术包括一种可裂解的连接臂，也使用天然抗体，并由三碳桥接附着提供增强的稳定性。此外，最近创新的AJICAP第二代技术通过利用硫酯化学的选择性裂解反应，实现了无聚集挑战的位点特异性ADC的生产，并有望成为无需抗体工程的位点特异性ADC。最后，通过不同的方法（如糖基重塑、转谷氨酰胺酶或脂酸连接酶方法）对天然抗体进行无标签酶促修饰，作为推进ADC发展的潜在工具具有潜力。 一类有前景的ADCs由双价双特异性抗体组成，如在HER-2靶向ADC中所示。双特异性抗体靶向两个不重叠的表位，随后诱导受体聚集和内化。这类ADCs已在乳腺癌中显示出疗效，并且在临床前研究中检查了MET过表达肿瘤，提供了有效的细胞毒性。 关于连接臂的最新进展，工作集中在制造稳定以避免非目标有效载荷释放的连接臂，但也容易在目标部位裂解以有效传递。这导致制造具有pH和微环境依赖性裂解的连接臂，允许ADCs在细胞内释放有效载荷。 这些进展正处于开发或临床前阶段研究中，有望提高下一代ADCs在包括淋巴瘤在内的各种癌症中的治疗效果。 9.结论  ADCs是革新了霍奇金和非霍奇金淋巴瘤治疗的新方法。抗体、连接臂和有效载荷的进步将导致ADCs的进一步发展，对淋巴瘤具有更高的特异性和细胞毒性。虽然获得抗性将是一个限制因素，但与其他新型药物的联合疗法，如单克隆抗体、分子靶向疗法和双特异性抗体，将为新的突破性治疗铺平道路。我们迫切需要创新的I期研究，以更好地理解ADCs在不同疾病环境中的作用，因为我们的目标是提高淋巴恶性肿瘤的治愈率。

摘要：由结核分枝杆菌（MTB）引起的结核病（TB）是一种普遍的全球性传染病，也是全球主要的死亡原因之一。目前，唯一可用的预防结核病的疫苗是卡介苗（BCG）。然而，BCG在成人中的效力有限。近一个世纪以来，开发有效的结核病疫苗的努力一直在进行中。在这篇综述中，我们审视了结核病疫苗研究中目前存在的障碍，并强调了理解MTB与宿主之间相互作用机制的重要性，以便为研究提供新的途径，为新型疫苗的开发奠定坚实的基础。我们还评估了各种结核病疫苗候选物，包括灭活疫苗、减毒活疫苗、亚单位疫苗、病毒载体疫苗、DNA疫苗，以及新兴的mRNA疫苗和基于病毒样颗粒（VLP）的疫苗，这些疫苗目前处于临床前阶段或临床试验中。此外，我们还讨论了开发不同类型的结核病疫苗所面临的挑战和机遇，并概述了结核病疫苗研究的未来方向，旨在加快有效疫苗的开发。这篇全面的综述提供了新型结核病疫苗领域所取得进展的总结。 1.引言 结核病（TB）是一种古老且在全球广泛分布的疾病，是细菌感染导致的死亡的主要原因。在17-18世纪的欧洲，结核病被称为“白色瘟疫”，几乎有100%的欧洲人感染，其中25%死于这种疾病。1882年，德国微生物学家罗伯特·科赫（Robert Koch）破译了结核分枝杆菌（MTB）作为导致TB的病因，从而开启了结核病预防、诊断和治疗的新篇章。随着抗结核药物的不断发展以及卫生和生活条件的改善，结核病的发病率和死亡率显著下降。然而，自20世纪90年代以来，由于耐药MTB菌株的出现、免疫抑制剂的使用、药物成瘾、贫困和人口流动等因素，全球结核病疫情恶化。结核病已成为最主要的重新出现的传染病和严重的全球健康问题，尤其是在发展中国家。 尽管抗结核药物有效，但根除结核病仍面临许多挑战。2022年10月27日，世界卫生组织（WHO）全球结核病报告显示，全球约有四分之一的人口感染了MTB。2021年，全球估算的新发结核病例数为1060万，比2020年增加了4.5%，结核病死亡人数为160万，比2020年增加了6.7%。中国是结核病负担较重的国家之一，估算的结核病例数仅次于印度和印度尼西亚，占全球结核病发病率的7.4%。2015年，WHO推出了“终结结核病战略”，这是一个雄心勃勃的全面计划，为2020-2035年期间设定了宏伟目标。这些目标包括到2035年将结核病发病率比2015年显著降低90%，结核病相关死亡率显著降低95%。 疫苗接种是预防和管理结核病最经济有效的方法，是实现WHO 2035年全球终结结核病战略的关键途径。在这方面最成功的措施之一是卡介苗（BCG）疫苗，自其诞生以来已在全球广泛使用140年。尽管BCG对婴儿和幼儿的重症结核病（如播散性结核病和脑膜炎型结核病）提供了显著的保护，但其对成人肺结核（PTB）的保护作用有限，效果不一，对MTB引起的原发性或潜伏性结核病感染无有效保护。目前，全球约有四分之一的人口存在潜伏性结核病感染（LTBI），无临床症状，约90%的LTBI患者不会发展为结核病。然而，这种潜伏状态是活动性结核病的潜在来源，也是结核病根除的主要障碍。因此，迫切需要开发更有效的结核病疫苗，以预防和控制由MTB引起的潜伏性和活动性感染。 随着免疫学和分子生物学的快速发展，一些新疫苗已进入临床试验阶段，并显示出一定的安全性和保护效果。然而，设计理想的结核病疫苗仍面临许多挑战，如MTB的致病机制不明确、筛选特定抗原的困难、缺乏理想的佐剂以及动物模型的限制。本文综述了MTB-宿主相互作用的免疫机制和当前新结核病疫苗研究的临床试验现状。还讨论了结核病疫苗研究面临的挑战和未来发展的方向，为未来结核病疫苗的发展提供新视角。 2.对MTB的感染和免疫 MTB的主要传播途径是通过空气飞沫，通过呼吸进入人体，并开始感染肺泡巨噬细胞。以前的研究表明，大约5%的感染个体可以完全清除体内的MTB，大约5-10%的个体会发展为活动性结核病，近90%的感染个体保持在LTBI状态。这表明，在MTB感染后，只有一小部分个体的免疫系统能够有效识别、监测和清除MTB，而绝大多数个体处于LTBI状态。因此，MTB与其宿主之间的相互作用极其复杂，结核病的发生、发展和结局不仅与MTB的毒力有关，而且与结核病患者的免疫力密切相关。遗传差异导致结核病患者的某些免疫缺陷或异常，影响身体抵抗MTB感染的能力。MTB感染后，会诱导一系列免疫反应，主要包括先天免疫（也称为非特异性免疫）和适应性免疫（也称为特异性免疫）（图1）。在本文中，我们将重点关注MTB诱导的先天和适应性免疫反应，并为新结核病疫苗研究提供新的见解。 图1. 由MTB诱导的先天和适应性免疫反应。MTB通过呼吸道进入肺泡后，首先被肺泡巨噬细胞、未成熟的树突状细胞（iDCs）和自然杀伤（NK）细胞等驻留免疫细胞识别。iDCs捕获MTB后，从感染部位迁移到淋巴结，细菌诱导它们分化为表达增强抗原呈递和MHC能力的成熟树突状细胞（mDCs）。在CD28-CD80和CD40-CD40L的协助下，树突状细胞上的MHC I和MHC II分子识别并激活CD4+和CD8+ T淋巴细胞。CD4+ T淋巴细胞根据微环境中的细胞因子分化为Th1、Th2或Th17亚群，有助于控制MTB感染。Th1和Th2免疫相互制衡并维持免疫稳态。CD8+ T淋巴细胞进一步分化为产生颗粒酶、穿孔素、Fas-FasL、干扰素-γ（IFN-γ）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等分子的细胞毒性T淋巴细胞（CTLs），以激活巨噬细胞并清除细菌。根据先天和适应性免疫反应之间的相互作用以及MTB的毒力，感染可能导致恢复、潜伏性结核病感染（LTBI）或活动性结核病（ATB）。 2.1. MTB诱导的先天免疫反应 先天免疫反应在针对MTB的非特异性防御中起着至关重要的作用，它负责启动针对MTB的特异性适应性免疫反应。因此，先天免疫是MTB的第一道防线，至关重要。先天免疫系统是进化形成的，负责先天免疫的防御功能，包括屏障、细胞和分子成分。为了抵抗MTB入侵，宿主的先天免疫系统依赖于粘膜屏障等组织屏障、物理和化学屏障。同时，包括巨噬细胞、中性粒细胞、自然杀伤（NK）细胞、树突状细胞（DCs）、自然杀伤T（NKT）细胞和γδT细胞在内的各种先天免疫系统组分，有助于产生免疫反应以对抗结核病感染。此外，宿主通过细胞因子如干扰素-γ（IFN-γ）、白介素-12（IL-12）、白介素-1β（IL-1β）、MIP-1α/CCL3、趋化因子、补体分子、抗菌肽、溶菌酶和β防御素等免疫分子，发挥其抗结核免疫反应和免疫调节功能。 巨噬细胞通过其强大的吞噬和杀菌能力，在针对MTB的保护性免疫反应中发挥关键作用。巨噬细胞具有通过特定的模式识别受体（PRRs），如C型凝集素受体（CLRs）、Toll样受体（TLRs）、视黄酸诱导基因I（RIG-I）样螺旋酶受体（RLRs）和核苷酸结合寡聚化结构域（NOD）样受体（NLRs），检测MTB展示的病原体相关分子模式（PAMPs）的能力。随后，在识别MTB后，巨噬细胞采用包括自噬、吞噬作用、凋亡、产生活性氧（ROS）和炎症体激活等一系列机制，从系统中清除MTB。PAMPs与PRRs之间的相互作用诱导巨噬细胞表达各种炎症细胞因子，包括干扰素-γ（IFN-γ）、白介素-12（IL-12）、IL-1β和巨噬细胞炎症蛋白-1α（MIP-1α/CCL3）。这些细胞因子招募中性粒细胞、T淋巴细胞和单核细胞至感染部位，围绕感染细胞形成肉芽肿以限制细菌传播。 从结构上看，肉芽肿是围绕感染部位的巨噬细胞和其他免疫细胞（包括中性粒细胞、树突状细胞（DCs）和自然杀伤（NK）细胞）紧密组织的聚集体。DCs在抗结核感染中发挥关键作用，因为它们是最有效的抗原呈递细胞（APCs）。DCs不仅向初始T细胞呈递结核病抗原，还连接先天免疫和适应性免疫。根据DC细胞的发育阶段，它们可以分为未成熟DCs（iDCs）和成熟DCs（mDCs）。iDCs没有分泌细胞因子的能力，但它们具有很强的抗原摄取能力。在抗原摄取后，它们逐渐迁移到淋巴结，并向效应T细胞呈递抗原，从而启动适应性免疫反应。mDCs具有产生细胞因子和刺激T细胞分化的能力，从而激活T细胞介导的适应性免疫反应。 此外，自然杀伤（NK）细胞和中性粒细胞也通过产生非特异性细胞因子和趋化因子参与了对结核分枝杆菌感染的早期先天免疫反应。在机体感染MTB后，NK细胞可以迅速响应。NK细胞不受MHC和抗体的限制，能够通过产生含有穿孔素、颗粒素和颗粒酶的细胞毒性颗粒，直接杀死细胞内外的MTB。NK细胞可以通过分泌如干扰素-γ（IFN-γ）等细胞因子，介导CD8+ T效应细胞的反应。IFN-γ是NK细胞分泌的主要细胞因子，可以通过促进单核细胞和巨噬细胞中MHC类分子的表达，增强抗原呈递细胞（APCs）的抗原呈递能力，从而在MTB被识别后的肉芽肿阶段参与控制MTB感染。MTB被识别后，中性粒细胞迅速到达感染部位，然后激活并分泌大量趋化因子，包括白介素（ILs）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、干扰素诱导的T细胞α趋化因子（I-TAC）、巨噬细胞炎症蛋白-1α（MIP-1α）、单核细胞趋化蛋白（MCP）、干扰素-γ诱导蛋白-10（IP-10/CXCL10）和干扰素-γ诱导的单核因子（MIG, CXCL9）。这些趋化因子可以有选择地招募免疫细胞，包括Th1 T细胞、Th17 T细胞、中性粒细胞、树突状细胞（DCs）和NK细胞到感染部位。此外，中性粒细胞分泌的趋化因子可以进一步增强类似细胞的招募。 2.2.MTB诱导的适应性免疫反应 在MTB抗原的刺激下，抗原特异性T/B淋巴细胞经历自我激活、增殖和分化成效应细胞，产生一系列生物学杀菌效应。根据参与免疫反应的细胞类型和机制的不同，适应性免疫反应可分为两种类型：B细胞介导的体液免疫反应和T细胞介导的细胞免疫反应。 2.2.1. CD4+ T细胞及其分化和平衡 CD4+ T细胞在宿主对MTB感染的反应中至关重要。最初，原始的CD4+ T淋巴细胞（Th0细胞）缺乏效应T细胞功能，仅产生少量的IL-2，同时无法产生干扰素（IFN-γ）、IL-4或IL-5。树突状细胞（DC细胞）摄取MTB抗原，主要通过MHC II呈递给Th0细胞。在不同细胞因子的调节下，激活的Th0细胞分化成不同类型的辅助T细胞，包括Th1、Th2、Th17、调节性T细胞（Treg细胞）等（图2）。DC细胞分泌的IL-12和IFN-γ能够诱导Th0细胞分化为Th1细胞，而在IL-2和IL-4的微环境中，Th0细胞分化为Th2细胞。Th1和Th2细胞都是效应T淋巴细胞，在宿主抵抗MTB感染中发挥重要作用。在MTB感染期间，Th1细胞主要释放关键效应分子，如IFN-γ、IL-2和TNF-α，这些分子在激活巨噬细胞系统以有效控制和消除MTB中发挥至关重要的作用。这些机制涉及自噬、活性氧和氮中间体的使用、抗菌肽、启动下游抗菌途径和溶酶体酶来对抗感染。尽管Th1在细胞内病原体感染中起主要作用，但Th2在抗击MTB感染中的作用也很重要。Th2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-10等细胞因子，协助B细胞的激活和增殖，并参与体液免疫的调节。Th1和Th2细胞通过它们分泌的细胞因子相互调节，它们处于动态平衡状态，在维持免疫反应的平衡中发挥重要作用（图2）。Th1和Th2细胞之间的不平衡也被认为是结核病的一个重要原因。结核病不是由于缺乏有效的Th1反应，而是由于Th2反应的过度转移，Th2细胞因子抑制了Th1细胞因子的作用。 图2. MTB感染中CD4+ T细胞亚群的相互作用和平衡。抗原呈递细胞（APCs），如巨噬细胞，通过MHC II分子将MTB抗原肽呈递给初始T细胞（Th0细胞），诱导T细胞根据细胞因子微环境分化成不同亚型。在巨噬细胞分泌的IL-12和IFN-γ的刺激下，Th0细胞激活STAT4和T-bet，分化成Th1亚型，并释放如IFN-γ和TNF-α等细胞因子来对抗MTB感染。同样，巨噬细胞也可以通过分泌不同的细胞因子，包括IL-2和IL-4、IL-6、IL-23和TGF-β，以及IL-10和TGF-β，促进Th0细胞分化成Th2、Th17和Treg亚型。Th1、Th2、Th17和Treg亚型之间的相互作用是复杂和平衡的，它们协同工作，发挥免疫反应并维持宿主对MTB感染的防御。 同样，在IL-6、IL-21、IL-23和TGF-β等细胞因子的作用下，Th0细胞可以分化成Th17细胞。Th17细胞是最近在人体中发现的一种新的CD4+效应T细胞亚群。这些细胞表现出分泌各种效应细胞因子的能力，包括IL-17、IL-17F、IL-21和IL-22。通过产生这些细胞因子，Th17细胞促进中性粒细胞和IFN-γ阳性CD4+ T细胞招募到感染部位，随后在抗击MTB感染中发挥关键作用。有趣的是，Th17细胞的招募功能并非始终持续。如果其活性过强，Th1和Th2细胞通过分泌如IFN-γ和IL-4等细胞因子，抵消Th17细胞的效应，从而维持免疫反应的动态平衡（图2）。 Th0细胞可以响应IL-10和TGF-β分化成Treg细胞，除了分化成Th1、Th2和Th17细胞外。无论是体外还是体内，Treg细胞都表现出免疫抑制功能，其特征是高度表达Foxp3、CD45RO、CTLA-4、CCR4、mTGF-β、GITR和CD62L，以及低表达CD45RA和CD127（IL-7R），以及在激活时呈现记忆样表型。以前的研究表明，老年结核病患者中Treg细胞频率更高，IFN-γ阳性T细胞频率更低，Treg细胞的扩张与MTB负荷密切相关。人类队列研究报告了健康个体中Treg细胞的频率最低，其次是LTBI患者，ATB患者中的频率最高。CD4+CD25highFoxP3+细胞的增加与LTBI和TB队列中观察到的Th1反应损伤和体外微生物杀伤活性降低有关。 有趣的是，Treg和Th17细胞也具有相互抑制和平衡的关系。TGF-β可以在Th0细胞中诱导Foxp3或RORγT的表达，IL-6的表达在决定Th0细胞是否向Treg或Th17细胞分化方面起着关键作用（图2）。在IL-6存在的情况下，平衡倾向于Th17分化，而在其缺失的情况下，Treg细胞的分化占主导。FoxP3抑制RORγT的功能，先前的研究发现CD4+CD25+Foxp3+CD39+ Treg细胞在抑制致病性Th17细胞中发挥作用。此外，最近的研究表明，Treg细胞可以通过表达共抑制分子T细胞Ig和ITIM域（TIGIT）来抑制促炎性Th1和Th17细胞。 2.2.2. CD8+ T细胞和B细胞 尽管CD4+ T细胞在控制MTB感染中的关键作用已经确立，但CD8+ T细胞和B细胞的作用也越来越被认识到。在吞噬MTB后，树突状细胞通过MHC I类分子向CD8+ T细胞呈递抗原，激活它们成为细胞毒性T淋巴细胞（CTLs）。CTLs可以通过释放穿孔素和颗粒素裂解失去免疫活性的巨噬细胞。因此，MTB失去了保护，并可以被激活的巨噬细胞和NK细胞清除。此外，激活的CTLs可以分泌如IFN-γ等细胞因子，刺激单核细胞和巨噬细胞产生活性氧（ROS）和活性氮中间体（RNIs），引起直接的细胞毒性。 T淋巴细胞在介导适应性免疫以清除MTB中发挥关键作用。然而，最近的研究表明，体液免疫在预防MTB感染中的重要性也得到了揭示。可以肯定的是，体液免疫在获得性免疫反应中起着重要作用。它涉及产生针对入侵病原体或疫苗抗原的抗原特异性抗体。在结核病的情况下，研究表明B细胞和体液免疫确实可以调节免疫反应。这表明B细胞和抗体的产生可能在免疫防御结核病感染中发挥作用。激活的B细胞可以通过产生IL-10来调节炎症反应，并通过产生IL-12、IFN-γ和TNF-α来刺激Th1反应。此外，B细胞可以通过产生抗体介导细胞毒性。 3.结核病疫苗的临床管线  对MTB的遗传系统、蛋白质组学和免疫机制的科学理解的进步，加速了更安全、更有效的新型结核病疫苗的开发。结核病的理想疫苗策略应包括三个组成部分：预防暴露后的原发性感染和疾病，预防潜伏感染的重新激活，以及作为标准结核病治疗的免疫治疗辅助以促进患者恢复。目前正在进行临床试验的新结核病疫苗包括灭活疫苗、减毒活疫苗、重组BCG疫苗、亚单位疫苗、病毒载体疫苗和DNA疫苗。灭活疫苗主要用于结核病治疗；减毒活疫苗针对新生儿的初次免疫或预防青少年和成人的结核病；亚单位疫苗主要用于MTB的暴露前后预防；而病毒载体疫苗旨在增强BCG的免疫效果。本综述提供了目前正在临床管线中开发的19种候选结核病疫苗的发展进展和面临的障碍的概述（图3）。 图3. 结核病疫苗临床管线。当前管线提供了正在进行临床开发的疫苗候选物的数据，而临床前开发候选物的信息尚未收集。缩写：RIBSP，生物安全问题研究所；SRII，Smorodintsev流感研究所；NIAID，国家过敏和传染病研究所；NIH，国立卫生研究院；SSI，Statens血清研究所；IAVI，国际艾滋病疫苗倡议；ICMR，印度医学研究理事会；CADILA，Cadila制药有限公司；DHMC，达特茅斯希区柯克医疗中心；SIIPL，印度血清研究所私人有限公司；VPM，疫苗项目管理有限公司；Gates MRI，比尔和梅琳达·盖茨医学研究所；GSK，葛兰素史克。 3.1. 灭活结核病疫苗 灭活疫苗使用整个或片段化、裂解形式的MTB来诱导对多种MTB抗原的免疫反应。灭活疫苗长期以来一直用于结核病的预防和治疗。这些疫苗诱导Th1细胞介导的和体液免疫反应，防御细胞外MTB感染，并已显示出在控制结核病方面的良好免疫治疗效果。灭活疫苗的缺点包括免疫时间短、免疫期短和需要多剂量。然而，灭活疫苗在稳定性、安全性和生产方面具有优势，使它们成为一种快速发展的疫苗类型。目前正在进行临床试验的灭活疫苗包括MIP、RUTI、Vaccae和DAR-901（表1）。 3.1.1. MIP 印度产牛型结核菌（MIP）是一种非致病性、生长迅速的非结核分枝杆菌（NTM）。MIP最初被广泛用作麻风病的免疫调节剂，后来发现它能够预防小鼠和豚鼠的结核病。此外，MIP在结核病复治患者中被证明是安全的，并且可以通过TLR-4信号通路激活NF-KB，诱导感染MTB的巨噬细胞分泌促炎细胞因子和一氧化氮（NO）。在印度坎普尔（Ghatampur）进行的一项临床试验评估了MIP（印度产牛型结核菌）在约28,948名居住在272个村庄的农村人群中的保护效果。结果显示，与安慰剂组相比，接种组的肺结核发病率显著降低。这种降低在接种后10-13年观察到，统计分析显示p值为0.002，卡方值为11.604。此外，据报道，同时接受MIP和DOTS治疗的结核病患者在痰液清除方面恢复更快，与仅接受DOTS治疗的患者相比。这表明在治疗方案中加入MIP增强了DOTS在结核病患者中的治疗效果。由印度科学与技术部和印度Cadila制药有限公司赞助的III期随机、双盲、安慰剂对照、多中心临床试验（NCT00265226）评估了MIP在印度II类结核病患者中的治疗效力和安全性。观察到MIP治疗患者和安慰剂治疗患者在两周后的痰涂片转化率没有显著差异，分别为53.35%和48.72%。然而，在四周治疗后，MIP组（67.1%）的痰培养转化率显著高于安慰剂组（57%），表明MIP具有清除细菌的能力。尽管MIP组的局部反应明显高于安慰剂组，但它们很快自行解决并消失。这些结果表明MIP具有良好的安全性，并且有潜力在结核病患者中清除MTB。 3.1.2. RUTI疫苗 RUTI疫苗是一种设计用来对抗结核病感染的治疗性疫苗。Archivel Farma S.L.（西班牙巴塞罗那）和Parexel（美国加州格兰岱尔）之间的合作努力开发了一种疫苗，该疫苗结合了纯化和脂质体的MTB杆菌细胞片段。这些杆菌在应激条件下培养，以模拟肉芽肿内部的环境，从而诱导产生通常对免疫系统隐藏的潜伏特异性抗原。这种疫苗可以提供对复制和非复制细菌的强大和有效的免疫反应。涉及小鼠、豚鼠、山羊和小型猪的实验模型已经证明了RUTI在短暂化疗后控制LTBI的效力。基于这些令人满意的结果，2007年在健康志愿者中进行了一项随机、双盲、安慰剂对照的I期临床试验（NCT00546273），以评估四个剂量（5微克、25微克、100微克和200微克）的RUTI的安全性和免疫原性。试验确认，不同剂量的RUTI疫苗只会导致志愿者注射部位的抽搐症状，两个人（2/16）经历了无菌性肉芽肿性炎症，可能与RUTI疫苗产品中使用的非活性化合物有关。此外，这项临床试验证明了RUTI疫苗可以在志愿者中诱发特异性的体液和细胞介导的免疫反应。作为评估RUTI疫苗的首次临床试验，这项I期试验的结果为RUTI疫苗的后续临床试验提供了基础。在发布这项I期临床试验结果的同年（2010年），在南非三个地区启动了RUTI疫苗的II期临床试验（NCT01136161），以评估三个RUTI剂量（5微克、25微克和50微克）在HIV阳性（n = 47）和阴性（n = 48）LTBI个体中的安全性、耐受性和免疫原性。2014年，II期临床试验的结果发布，展示了接受RUTI疫苗的个体不良反应的发现。RUTI接受者最常见的不良反应与局部注射部位反应有关。这些包括红斑（91/92）、无菌性脓肿（6/6）、硬化（94/92）、肿胀（74/83）、局部结节（46/25）、局部疼痛（66/75）、溃疡（20/11）、鼻咽炎（20/5）和头痛（17/22）。值得注意的是，这些反应大多数性质温和，并且参与者能够很好地耐受。此外，结果表明，接受5微克或25微克RUTI的HIV阴性患者在第二次接种后显示出良好的免疫反应，并在免疫反应强度上略有增加，而HIV阳性患者在第一次接种25微克或50微克RUTI后显示出类似的多抗原免疫反应轮廓，第二次接种后未观察到免疫反应的显著增加。这些结果表明，RUTI疫苗诱发的免疫反应在HIV阴性和阳性人群中不同，可能由于HIV阳性个体中CD4+ T淋巴细胞受损。 尽管上述两项临床试验的结果已经证明了RUTI疫苗的可接受的耐受性和安全性，以及诱发体液和细胞介导的免疫反应，但需要更多的大规模临床试验来验证疫苗的效力。目前，两项IIb期临床试验（NCT04919239和NCT05455112）正在招募志愿者，以评估RUTI作为结核病化疗辅助的有效性，以及RUTI免疫疗法在结核病患者中的有效性和安全性与标准治疗相比较。此外，从已经发布的临床试验数据来看，接受志愿者的RUTI疫苗剂量与不良事件的频率之间似乎存在相关性。我们认为，在未来的RUTI临床试验中，主要考虑之一将是如何改进疫苗以减少志愿者的不良反应，并确定疫苗的适当剂量范围。 3.1.3. 疫苗用结核菌 疫苗用结核菌（M. vaccae）是一种对人类病原性低的快速生长环境分枝杆菌。它最初由Boenickse R和Juhasz E从牛的乳腺中分离出来。M. vaccae包含许多与免疫调节特性共享的分枝杆菌抗原。这些共享的分枝杆菌抗原可以通过诱导Th-1型免疫反应来帮助宿主防御MTB感染，从而在结核病治疗中发挥作用。 尽管如此，早期研究主要集中在热杀死的M. vaccae在抗结核化疗中的辅助免疫治疗作用上，但结果表现出异质性。1995年，在尼日利亚北部城市卡诺进行的一项临床试验评估了M. vaccae免疫疗法在治疗PTB中的疗效，显示在接受M. vaccae免疫疗法的患者中，与仅接受安慰剂（单独化疗）的患者相比，在抗结核药物治疗3周时的痰液转化率显著更高（73%对19%，p = 0.00001）。这些发现表明M. vaccae免疫疗法在注射后的第一周和第二周有益处。两年后，另一项临床试验显示，M. vaccae免疫疗法显著提高了难治性结核病患者的治疗成功率（77%对52%，p < 0.02）。这些临床试验结果表明，M. vaccae免疫疗法在结核病治疗中具有一定的辅助作用；然而，一些临床试验得出了相反的结论。1999年，《柳叶刀》上发表的一项临床试验评估了M. vaccae在标准短期抗结核化疗中的作用，发现M. vaccae免疫疗法并没有显著减少结核病患者的痰液转化时间，表明M. vaccae免疫疗法在标准抗结核化疗中没有提供任何益处。同样，临床试验评估了在标准抗结核化疗中加入单剂量SRL172（杀死的M. vaccae）免疫疗法对HIV感染结核病患者（n = 760）死亡率的影响，结果显示单剂量SRL172疗法安全且耐受良好，但作为标准抗结核治疗的辅助免疫疗法，并没有显著影响成人PTB患者的存活率或微生物学结果。为了解决上述临床试验结果的异质性问题，陈怡黄等人在2017年进行了一项荟萃分析，包括了13项临床试验的数据。这项研究的结果显示，与安慰剂组相比，接受M. vaccae免疫疗法的TB患者在1-2个月和6个月时痰涂片阴性率显著更高。此外，在这些ATB患者中，在1或2个月时更有可能观察到痰培养阴性的结果。这些来自荟萃分析的发现表明，M. vaccae免疫疗法有望成为PTB的有效治疗。 上述临床试验表明，热杀死的M. vaccae制剂有潜力作为抗结核化疗的辅助治疗手段，最近的临床试验也验证了M. vaccae疫苗预防结核病的能力。在芬兰和赞比亚对HIV感染成人进行的I期和II期临床试验中，之前接种过卡介苗的受试者显示，全灭活M. vaccae具有良好的安全性和免疫原性，并发现M. vaccae可以预防HIV阳性人群中的结核病。此外，在坦桑尼亚进行的一项双盲、安慰剂对照的III期临床试验中，显示M. vaccae作为预防疫苗使用时，既安全又耐受良好。此外，该疫苗对结核病感染具有显著的保护效果。这些发现突出了M. vaccae作为预防结核病措施的潜力。 令人兴奋的是，中国北京的国家食品药品监督管理总局与中国人民解放军总医院第八医学中心合作，改进了Mycobacterium vaccae，并将其命名为VaccaeTM。VaccaeTM最初由安徽智飞龙科马生物制药有限公司生产（现由安徽智飞生物制品有限公司，中国合肥提供），以其增强免疫力、刺激吞噬作用、双向调节免疫反应和最小化病理损害的能力而闻名。在中国广西进行了一项III期临床试验（NCT01979900），包括10000名15-65岁的结核菌素皮肤试验（TST）阳性患者，TST结果大于15毫米，以评估VaccaeTM预防LTBI患者结核病的效力和安全性，其结果尚未公布。VaccaeTM已获得中国食品药品监督管理局（CFDA）批准（批准号：S20010003）作为结核病辅助治疗。此外，VaccaeTM是世界卫生组织推荐的唯一用于结核病免疫治疗的疫苗。VaccaeTM疫苗在接种后也在极少数人中引起局部皮疹、硬化或发热等问题。 3.1.4.DAR-901 DAR-901是一种源自M. vaccae的灭活全细胞疫苗，代表了SRL172的一种新颖且可扩展的制造工艺。DAR-901在临床前研究中作为卡介苗增强剂显示出效力，有效预防结核病，因此是进一步临床开发的有希望的候选疫苗。DAR-901疫苗已知能诱导Th1免疫反应，并加快和加强针对结构和生长相关抗原的特异性免疫，从而减少MTB负担并缓解肺部病理损害。在美国进行的一项I期临床试验（NCT02063555）中，评估了该疫苗在不同剂量（0.1毫克、0.3毫克和1毫克）下对之前接种过卡介苗的成人，无论是否感染HIV的安全性、耐受性和免疫原性。试验表明，疫苗在所有三个剂量水平上都耐受良好，诱导了针对MTB抗原的细胞和体液免疫反应，并且没有严重的不良事件。在坦桑尼亚进行的另一项II期临床试验（NCT02712424）中，评估了该疫苗在减少之前接种过卡介苗的青少年结核病感染风险方面的效力。结果表明，1毫克DAR-901的三剂系列被认为是安全且耐受良好的。然而，它在预防初始或持续性IGRA转化方面并未表现出效力。有趣的是，转化为IGRA的DAR-901接受者对ESAT-6的免疫反应增强。因此，由于预防疾病可能需要与抵御感染不同的免疫反应，因此有必要进行DAR-901预防结核病的临床试验。 3.2.减毒结核病疫苗 通过去除MTB中的一些毒力基因来制备具有基因缺陷的减毒结核病疫苗，使其失去致病性，显著表达多种抗原，激活不同类型的T细胞，并增强免疫原性。它可以作为预防疫苗使用，并替代新生儿卡介苗接种。与其他疫苗相比，其优点是能够激活复杂多样的免疫反应，具有更广泛的抗原表位范围，诱导与自然感染类似的免疫反应，从而产生长期保护。然而，减毒疫苗也有一些缺点，如潜在的恢复毒力风险和免疫复合物的并发症。MTBVAC和BCG（重新接种）目前是正在进行临床试验的减毒结核病疫苗（表1）。 3.2.1.MTBVAC MTBVAC是一种基于phoP-fadD26基因缺陷减毒MTB菌株的新型结核病活疫苗。PhoP和fadD26基因被敲除，以灭活包括ESAT-6在内的各种毒力因子的表达，并在MTB细胞膜合成中发挥作用。该疫苗主要针对新生儿作为卡介苗接种的替代品，以及青少年和成人以增强免疫力。迄今为止，MTBVAC是第一个进入临床试验的减毒结核病活疫苗，并显示出与卡介苗相当的安全性。2013年，在瑞士对HIV阴性志愿者进行了一项I期双盲、随机、对照、剂量递增试验，以评估MTBVAC与卡介苗的安全性和免疫原性（NCT02013245）。结果显示，在三个剂量组中MTBVAC的安全性与卡介苗相当（第一组接受5 × 103 CFUs MTBVAC，第二组接受5 × 104 CFUs MTBVAC，第三组接受5 × 105 CFUs MTBVAC），并且在接种疫苗后没有触发严重的不良事件。此外，为了评估MTBVAC在结核病流行区的成人和新生儿中的安全性和免疫原性，一项Ib期随机、双盲、剂量递增临床试验在南非高结核病负担地区进行（NCT02729571）。结果显示，两组的不良事件的频率、严重程度和类型相似，并且没有与疫苗相关的严重不良事件。此外，试验观察到Th1型CD4细胞对MTBVAC有剂量依赖性反应，MTBVAC的峰值反应（即在第70天）在2.5 × 105 CFUs剂量组中高于卡介苗疫苗，并且MTBVAC的反应在第360天高于卡介苗。低剂量组（2.5 ×103CFUs）的Th1型CD4细胞对MTBVAC的反应显著低于卡介苗或高剂量MTBVAC在第70天和第360天的反应。上述免疫原性结果表明，高剂量MTBVAC诱导了强烈的免疫反应，在未来的研究报告中，可能考虑省略MTBVAC的低剂量组。 目前，南非正在进行两项MTBVAC的临床试验，即NCT02933281和NCT03536117，研究MTBVAC的不同方面。NCT02933281专注于评估MTBVAC在有无LTBI的成人中的安全性和免疫原性的四剂（5 × 103、5 × 104、5 × 105和5 × 106 CFUs）疫苗接种。另一方面，NCT03536117旨在评估MTBVAC在新生儿中的三剂（2.5 × 104、2.5 × 105和2.5 × 106 CFUs）疫苗接种的安全性和免疫原性。然而，这些试验的结果尚未披露。此外，一项MTBVAC的随机、双盲、对照III期临床试验（NCT04975178）正在撒哈拉以南非洲的结核病流行区进行，以评估其在有无HIV暴露的新生儿中的效力、安全性和免疫原性，目前正在招募参与者。 3.2.2. BCG重新接种（Gates MRI-TBV01-201） 如前所述，卡介苗接种为婴儿提供了益处，但对其他人群则不然。近年来，比尔和梅琳达·盖茨医学研究所（Gates MRI）、Aeras和赛诺菲巴斯德进行了临床试验，重新利用现有的卡介苗在青少年和儿童中。2015年，在南非开普敦进行了一项随机、安慰剂对照、部分盲法Ib期临床试验（NCT02378207），研究健康、未感染HIV和MTB、之前接种过卡介苗的青少年参与者重新接种卡介苗的安全性和免疫原性。该临床试验于2020年发表在EClinicalMedicine上，显示重新接种卡介苗具有可接受的安全性，并诱导了强健的、多功能的BCG特异性CD4+ T细胞。此外，在南非开普敦对健康青少年进行了一项随机、安慰剂对照、部分盲法II期临床试验（NCT02075203），以评估重新接种卡介苗预防MTB感染的效力。结果表明，重新接种卡介苗具有免疫原性，并降低了持续QFT转化的比率，效力为45.4%（p = 0.03）。然而，该研究还发现，尽管重新接种卡介苗没有引起严重的不良事件，但轻度至中度的注射部位反应在重新接种卡介苗中比H4:IC31疫苗更常见。 因此，卡介苗重新接种的安全性已成为日益受到关注的话题。2022年，在npj Vaccines杂志发表的一篇文章调查了卡介苗注射部位脓肿和局部淋巴结病变的发生率及风险因素。结果显示，在1387名接种卡介苗的参与者中，有3%出现了注射部位脓肿，其中大多数（34/41，83%）无需治疗即可自行恢复。此外，接种卡介苗重新接种的参与者中，注射部位脓肿的发生率更高（OR 3.6，95% CI 1.7–7.5）。此外，在1387名接种卡介苗的参与者中，有48人（3%）观察到局部淋巴结病变。有趣的是，在重新接种卡介苗的个体中，这些病变的发生率更高（比值比（OR）2.1，95%置信区间（CI）1.1–3.9）。值得注意的是，初始卡介苗接种和重新接种相关的不良事件的频率和类型在不同地理区域有所不同。为了解决这种变异性并阐明卡介苗重新接种的安全性，进行了一项全面的系统综述。该综述包括了22项研究，包括随机试验（n = 8）、病例系列或报告（n = 6）、病例对照研究（n = 4）和观察性研究（n = 4）。研究结果表明，卡介苗重新接种后轻度局部和全身反应的发生率略有增加；然而，在接种疫苗的免疫能力正常的个体中没有严重不良事件。基于上述临床试验和研究获得的数据，2019年，盖茨MRI进行了一项随机、观察者盲法、安慰剂对照的IIb期研究（NCT04152161），以评估卡介苗重新接种在预防南非健康儿童和青少年持续MTB感染方面的有效性、安全性和免疫原性。该临床试验旨在招募年龄在10至18岁之间的1820名儿童和青少年志愿者。志愿者将被随机分配到两个组，并接受单一剂量的0.1 mL卡介苗SSI或生理盐水，两者都通过上臂三角肌区域皮内注射。这项临床试验的结果尚未公布。 3.3.重组卡介苗疫苗 卡介苗对成人的保护效力差异很大，但其他新疫苗的保护效力仍无法超越现有的卡介苗。因此，对现有卡介苗进行合理的重组和修改是结核病疫苗研究的一个方向。到目前为止，卡介苗的修改研究越来越多地受益于现代分子生物学的研究方法和结果，即通过将外源目标基因插入现有细菌或病毒中，使它们作为载体来构建重组卡介苗（rBCG）疫苗。已经开发了几种类型的rBCG，它们在动物模型和人类中的保护效果和体液及细胞免疫反应已经得到了评估。目前，有三种rBCG已经进入临床试验（VPM1002、rBCG30和AERAS-422），其中rBCG30和AERAS-422由于效力和安全问题已经停止（表1）。 VPM1002是通过用单核细胞增生李斯特菌的listeriolysin O（LLO）编码基因替换脲酶C基因而创建的rBCG疫苗。这种替换导致LLO的分泌，促进抗原和DNA进入宿主细胞的细胞质中。结果，VPM1002显著增强了抗原特异性CD4+ T和CD8+ T细胞的产生。此外，已发现它诱导自噬、激活炎症体并促进细胞凋亡。已经证明VPM1002可以有效诱导Th1和Th17类型的免疫反应。此外，在对小鼠、免疫缺陷小鼠、豚鼠、家兔和非人灵长类动物进行测试时，与卡介苗相比，VPM1002显示出更高的效率和安全性。此外，该疫苗已被用于免疫疗法治疗非肌层浸润性膀胱癌，作为卡介苗的替代品。 在德国进行了一项随机对照剂量递增的I期临床试验，以评估VPM1002在男性人类志愿者中的安全性和免疫原性（NCT00749034）。结果显示，VPM1002诱导了特异性和剂量依赖性的免疫反应，在最高剂量（5 × 105 CFUs）下安全且耐受良好。随后在南非高负担环境中进行了一项II期临床试验（NCT01479972），以评估VPM1002和卡介苗在未接触HIV且未接种卡介苗的新生儿中的安全性和免疫原性。结果表明，VPM1002在新生儿中单剂量后安全、免疫原性和免疫耐受性良好。由VPM1002诱导的CD4+和CD8+ T细胞反应与卡介苗诱导的反应相当。为了进一步评估VPM1002与卡介苗在接触HIV和未接触HIV的新生儿中的安全性和免疫原性，一项双盲、随机、对照的IIb期临床试验（NCT02391415）在南非四个医疗中心的416名新生儿上进行。结果显示，VPM1002在接触HIV和未接触HIV的新生儿中都是安全的。尽管两种疫苗都具有免疫原性，但VPM1002产生的免疫反应低于卡介苗。 上述临床试验的一个限制是样本量小，使得两种疫苗引起的免疫反应的统计比较难以建立。在两项最近的III期临床试验（NCT03152903和NCT04351685）中，尚未招募志愿者，样本量已分别增加到2000和6940名参与者。这些临床试验旨在评估VPM1002在预防已成功治疗结核病的个体中结核病复发的有效性和安全性，以及在预防新生儿结核病感染方面的有效性和安全性。 3.4.亚单位结核病疫苗 亚单位结核病疫苗由从MTB中分离和纯化的免疫活性成分组成，如蛋白质、肽、氨基酸和糖。这些疫苗具有高效、安全和低成本的优势。然而，它们有限的抗原数量导致激活广泛免疫的能力较弱，免疫原性持续时间较短，记忆免疫能力较低。因此，亚单位疫苗需要佐剂来诱导免疫保护或免疫疗法，增强其免疫原性，并确保靶向递送。它们通常用作卡介苗初次接种后的增强疫苗，以增强卡介苗介导的保护或延长保护持续时间。目前正在进行六种亚单位结核病疫苗的临床试验，包括M72/AS01E、GamTBvac、H56: IC31 (AERAS-456)、H4: IC31 (AERAS-404)、ID93+GLA-SE和AEC/BC02，以评估它们对MTB感染或结核病的能力（表1）。 3.4.1.M72/AS01E M72/AS01E是由英国葛兰素史克（GSK）公司开发的亚单位候选结核病疫苗，由免疫原性高的MTB蛋白Mtb39A和Mtb32A以及佐剂AS01E组成。M72/AS01E亚单位疫苗已显示在诱导免疫反应方面的效力，其特征是激活产生γ-干扰素的CD4+ T细胞和抗体产生；然而，其确切的作用机制仍不清楚。为了更好地理解M72/AS01E疫苗的免疫保护机制，必须进行进一步的基础研究。 这种疫苗旨在预防结核病，其在激活T细胞和抗体产生方面的成功使其成为未来结核病预防工作的有希望的候选疫苗。为了评估其安全性、免疫原性和保护效力，已经进行了一些临床试验。在肯尼亚、南非和赞比亚进行了一项随机、双盲、安慰剂对照的II期临床试验（NCT01755598），包括3575名18-50岁的成年人，他们生活在结核病高发国家。该试验旨在评估两剂M72/AS01E与安慰剂相比对预防肺结核的保护效果。结果显示，该疫苗安全有效，疫苗相关的不良反应轻微，成人MTB感染的保护效力为54%。三年的随访表明，M72/AS01E疫苗接种至少提供了三年的免疫保护，以防止潜伏感染发展为活动性结核病病例。然而，在36个月的随访后，最终的保护效力被发现为49.7%（图4）。此外，在结核病流行地区进行了一项双盲、随机、对照的II期临床试验（NCT00950612），以评估M72/AS01E在健康的HIV阴性青少年中的安全性和免疫原性。研究结果表明，M72/AS01E疫苗表现出可接受的临床安全性和反应原性概况。此外，这种疫苗接种方法引发了强大且持久的CD4+和CD8+ T细胞反应，以及NK细胞中CD4+ T细胞依赖的干扰素-γ（IFN-γ）反应。这些效应在MTB感染的个体和居住在结核病流行地区的未感染健康青少年中都有观察到。这些试验表明M72/AS01E在青少年和成人中具有良好的安全性和免疫原性。目前，南非正在进行一项随机、安慰剂对照的III期临床试验（NCT04556981），以评估M72/AS01E在正在接受病毒抑制和抗逆转录病毒治疗的HIV阳性受试者中的安全性和免疫原性。 图4. M72/AS01E亚单位疫苗对无HIV感染个体中确诊的肺结核病例的效力。该分析在效力队列中使用了协议中规定的未调整的Cox回归模型。本图所使用的数据来源于之前的研究。版权所有 © 2019 马萨诸塞州医学会。 3.4.2. GamTBvac GamTBvac是一种结核病亚单位候选疫苗，由改性的葡聚糖结合域的Ag85a和MTB的ESAT6-CFP10抗原组成，以及CpG寡核苷酸佐剂和葡聚糖。Ag85a是MTB分泌的乙酰转移酶85复合体的蛋白质组分，ESAT6-CFP10是两种MTB蛋白质的融合。这两种抗原都与来自肠膜明串珠菌的葡聚糖结合域（DBD）融合，使它们能够与葡聚糖结合。DBD融合通过促进它们被APCs摄取和呈递，提高了抗原的稳定性和免疫原性。CpG寡核苷酸是免疫刺激剂，激活Toll样受体9（TLR9）信号，这是先天免疫反应的关键组成部分。这些寡核苷酸固定在DEAE-葡聚糖核心上，由修饰过的500 kDa DEAE-葡聚糖组成，附有二乙基氨基乙基多阳离子，以增强抗原递送并促进TLR9信号。这些佐剂的加入增强了对抗原的免疫反应，从而提高了疫苗的效力。GamTBvac疫苗的免疫原性和保护效力在小鼠和豚鼠结核病模型中使用GamTBvac-prime/boost和BCG-prime/GamTBvac-boost方案进行了评估。结果显示，GamTBvac疫苗表现出强大的免疫原性，并在两种模型中对MTB H37Rv菌株的气溶胶和静脉挑战都展示了极佳的保护。2017年进行了一项I期临床试验（NCT03255278），以评估GamTBvac疫苗的安全性和免疫原性。这项研究包括之前接种过卡介苗的健康志愿者，采用五组的比较安慰剂对照设计，包括两组安全性评估（安全性和便携式研究组；安慰剂安全性研究组）和三个免疫原性评估组，剂量逐渐增加（0.25剂量组、0.5剂量组和1剂量组）。两年后的结果表明，该疫苗候选物具有可接受的安全性概况，0.5剂量疫苗组（含有12.5微克DBD-Ag85a、12.5微克DBD-ESAT6-CFP10、75微克CpG（ODN 2216）、250微克DEAE-葡聚糖500 kDa和5毫克葡聚糖500 kDa）展示了最高的免疫原性，通过IFN-γ体内IGRA反应和IgG ELISA分析显著增加。随后，进行了一项双盲、随机、多中心、安慰剂对照的II期临床试验（NCT03878004），以评估GamTBvac在180名未感染MTB、接种过卡介苗的健康志愿者中的安全性和免疫原性。结果证实了在I期试验中展示的可接受的安全性概况，并表明该疫苗诱导了高水平的抗原特异性IFN-γ、Th1细胞因子和IgG抗体。在前面提到的I期和II期临床试验的有希望的结果基础上，2021年进行了一项III期临床试验（NCT04975737）。这项多中心试验采用了双盲、随机设计，疫苗与安慰剂的比例为1:1。该试验的目的是评估GamTBvac疫苗在预防18-45岁未感染HIV的个体中的肺结核方面的安全性和效力。这项临床试验目前正在招募志愿者，其结果将决定该疫苗是否有潜力用于结核病预防。 3.4.3. H56:IC31 H56:IC31是一种由Valneva Austria GmBH生产的亚单位疫苗，由三种MTB抗原（Ag85B、ESAT-6和Rv2660c）和IC31佐剂组成。研究表明，在小鼠或NHP模型中感染LTBI或ATB后接触H56:IC31可以防止MTB的重新激活，并与接受佐剂或卡介苗的对照组相比显著减少细菌负荷。H56:IC31的安全性和免疫原性已在四项临床试验（NCT01967134、NCT02378207、NCT02503839和NCT01865487）中进行了评估。最初的I期临床试验（NCT01967134）在南非进行，旨在评估H56:IC31疫苗在HIV阴性成年人中的安全性和免疫原性，无论他们是否患有LTBI。该试验的发现表明，该疫苗安全可接种。此外，它成功刺激了抗原特异性IgG抗体的产生，并触发了表达Th1细胞因子的CD4+ T细胞的发展。这些免疫反应观察到在接种疫苗后持续了最多210天。一项Ib期随机安慰剂对照试验（NCT02378207）在南非进行，以评估H56:IC31在健康、接种过卡介苗、HIV阴性青少年中的安全性和免疫原性。该疫苗的整体安全性和耐受性良好，没有发生严重的疫苗相关不良事件。H56:IC31诱导了良好的CD4+ T细胞反应和血清IgG。另一项I/IIa期临床试验（NCT01865487）在南非进行，评估了疫苗的最佳剂量和对感染和未感染MTB的成年人的影响。结果显示，无论剂量（5、15、50微克H56/500纳摩尔IC31）、接种次数或MTB感染如何，免疫原性都是可接受的。两次或三次注射最低剂量的H56:IC31（5微克H56/500纳摩尔IC31）在感染和未感染MTB的成年人中诱导了持久的抗原特异性CD4+ T细胞反应。在另一项随机、开放标签的I/II期临床试验（NCT02503839）中，主要评估了H56:IC31在肺结核和肺外结核患者中的安全性和免疫原性，以及H56:IC31和环氧合酶-2抑制剂（依托考昔）联合应用的情况。结果显示，H56:IC31诱导了抗原特异性T细胞的强烈扩增和更高的血清转化比例。值得注意的是，依托考昔的联合应用不仅未能增强免疫反应，而且还减少了H56:IC31诱导的T细胞反应。这些数据表明，在接种疫苗的个体中，H56:IC31的给药是可行且耐受良好的，展示了进一步临床开发的有希望的安全性概况。这些临床试验还表明，H56:IC31疫苗在不同程度LTBI感染的人群中展示了出色的免疫原性。 目前正在进行的IIb期双盲、随机、安慰剂对照试验（NCT03512249）旨在进一步评估H56:IC31在减少HIV阴性成年人结核病复发方面的安全性和有效性。该试验计划招募900名参与者，但尚未招募志愿者。 3.4.4. H4:IC31 (AERAS-404) H4:IC31疫苗，也称为AERAS-404，是由SSI、赛诺菲巴斯德、Valneva和Aeras共同开发的，由重组融合蛋白Ag85B-TB10.4（H4）和IC31佐剂组成。临床前研究表明，H4:IC31可以为动物提供对肺结核的保护。此外，在人体研究中，该疫苗已被证明可以刺激抗原特异性CD4+ T细胞，导致分泌重要的细胞因子，如IFN-γ、TNF-α和IL-2。在瑞士（NCT02420444）、南非（NCT02109874）、瑞典（NCT02066428）和芬兰（NCT02074956）的HIV阴性、卡介苗未接种的成年人以及南非的HIV未感染、HIV未暴露、卡介苗初种的婴儿（NCT01861730）中进行了几项评估H4:IC31安全性和免疫原性的I期临床试验。这些临床试验产生了类似的结果，表明H4:IC31在人类中是安全的，并诱导产生IFN-γ和多功能CD4+ Th1反应。2020年，在南非开普敦进行了一项Ib期随机临床试验（NCT02378207）。该试验的目的是评估三种不同的疫苗方案：H4:IC31、H56:IC31和卡介苗重新接种的安全性和免疫反应。这项研究涉及481名未感染MTB的青少年。结果显示，H4:IC31和H56:IC31疫苗均诱导了针对Ag85B的CD4+ T细胞介导的细胞免疫反应和H4和H56抗原特异性IgG抗体，但未检测到抗原特异性CD8+ T细胞反应。此外，在2014年，进行了一项随机、安慰剂对照、部分盲法的II期临床试验（NCT02075203），以评估H4:IC31和卡介苗重新接种在预防HIV阴性、QFT-GIT阴性、之前接种过卡介苗的西开普地区青少年的MTB感染方面的安全性、免疫原性和效果。结果显示，H4:IC31疫苗和卡介苗疫苗组之间严重不良事件的发生率没有临床上的显著差异[88]。H4:IC31疫苗和卡介苗都被发现具有免疫原性。然而，QuantiFERON-TB Gold In-tube检测（QFT）的转化率在H4:IC31疫苗接种者（30.5%）中低于卡介苗接种者（45.4%）。 3.4.5.ID93+GLA-SE (QTP101) 由美国传染病研究中心开发的ID93+GLA-SE疫苗由三种与MTB毒力相关的抗原（Rv2608、Rv3619、Rv3620）、一种与潜伏相关的抗原（Rv1813）和GLA-SE佐剂组成。ID93+GLA-SE可以刺激CD4+ T细胞分泌高水平的Th1细胞因子，从而在接种和未接种卡介苗的小鼠和豚鼠中产生保护性的抗结核效果。在美国进行了一项I期随机、双盲、剂量递增的临床试验（NCT01599897），以评估健康成年人中两剂ID93抗原单独或与两剂GLA-SE佐剂联合使用的安全性和免疫原性。结果显示，所有剂量的单独ID93和ID93+GLA-SE均可接受安全性，并且ID93与佐剂GLA-SE联合使用可诱导强烈的抗体和CD4+ T细胞免疫反应。随后在南非进行了一项I期随机、对照、安慰剂对照、剂量递增的试验（NCT01927159），以评估其在HIV阴性、接种过卡介苗的健康成年人中的安全性和免疫原性。结果显示，在所有抗原和佐剂剂量水平上均表现出良好的安全性。此外，接种ID93+GLA-SE疫苗诱导了高水平和持久的抗原特异性CD4+ T细胞和IgG反应。此外，一项在南非开普敦完成的IIa期随机、双盲、安慰剂对照的临床试验（NCT02465216），旨在评估ID93+GLA-SE在完成治疗后的HIV未感染成人结核病患者中的安全性和免疫原性。结果显示，ID93+GLA-SE诱导了强烈和持久的抗体反应和抗原特异性、多功能CD4+T细胞反应，与安慰剂组相比，两剂2微克ID93 + 5微克GLA-SE剂量诱导的抗原特异性IgG和CD4+ T细胞反应水平显著更高，反应持续6个月。未观察到与疫苗相关的严重不良事件。目前正在韩国进行一项IIa期随机、双盲、安慰剂对照试验（NCT03806686），以评估接种过卡介苗的健康医疗工作者中ID93+GLA-SE疫苗的安全性、免疫原性和效力。该研究尚未招募志愿者。这些临床试验评估了不同人群中ID93+GLA-SE的安全性和免疫原性，所有试验均显示出良好的安全性和免疫原性，为进一步的临床试验提供了有力的证据。然而，这些试验的样本量小限制了统计差异的准确估计。 3.4.6. AEC/BC02 AEC/BC02是一种重组亚单位结核病疫苗，包含两个主要成分：MTB Ag85b和一个名为ESAT6-CFP10的融合蛋白。它与一种名为BC02的CpG和基于铝的佐剂系统结合使用。该疫苗由中国北京国家食品药品监督管理总局开发，并由安徽智飞龙科马生物制药有限公司（中国合肥）生产。在BALB/c小鼠模型中对AEC/BC02疫苗的免疫原性和效力进行了初步评估，表明AEC/BC02可以诱导强烈的细胞免疫反应，在小鼠中产生高频率的抗原特异性干扰素-γ分泌T细胞。此外，在豚鼠预防模型中，AEC/BC02未能预防MTB感染，但诱导Koch现象的风险较低。然而，在豚鼠潜伏感染模型中，AEC/BC02有效控制了结核分枝杆菌的重新激活，并减少了肺部和脾脏中的细菌负荷。这些结果表明，AEC/BC02可能预防潜伏感染的重新激活，并可能作为治疗性疫苗。随后的一项研究验证了AEC/BC02疫苗对小鼠MTB潜伏感染的治疗效应，并发现AEC/BC02疫苗免疫疗法显著减少了小鼠肺部和脾脏中的细菌负荷，这可能与AEC/BC02诱导的抗原特异性IFN-γ和IL-2细胞免疫反应有关。这些临床前研究表明，AEC/BC02疫苗在预防和治疗LTBI方面具有巨大潜力。因此，2017年进行了一项I期临床试验（NCT03026972），由中国安徽智飞龙科马生物制药有限公司赞助，评估AEC/BC02疫苗的安全性。该研究旨在招募四组参与者：第一组包括25名结核病-PPD阴性和IGRA阴性志愿者，他们将接受安慰剂、低剂量佐剂或低剂量疫苗的干预；第二和第三组每组30名结核病-PPD阴性和IGRA阴性，他们将接受安慰剂、高剂量佐剂或高剂量疫苗的干预；第四组由50名结核病-PPD阳性和IGRA阳性的参与者组成，他们将接受安慰剂、低剂量佐剂、高剂量佐剂、低剂量疫苗或高剂量疫苗的干预。此外，2020年1月在中国湖北进行了一项Ib期、单中心、单剂量、安慰剂对照的临床试验（NCT04239313），评估健康成年人中AEC/BC02疫苗的安全性和免疫原性。与NCT03026972不同，NCT04239313招募了结核病-PPD阴性和IGRA阴性的参与者，主要评估低剂量疫苗和低剂量佐剂的安全性。这两项临床试验已完成参与者招募，但结果尚未发布。 2022年3月，在中国湖南启动了一项II期双盲、随机、对照临床试验（NCT05284812），以评估AEC/BC02疫苗在18岁及以上LTBI个体中的安全性、耐受性和免疫原性。该研究计划招募200名受试者，主要结果指标是肌肉注射后的不良事件数量，次要结果指标是抗原特异性总IgG抗体水平和抗原特异性干扰素-γ水平的变化。该试验目前正在招募志愿者。 3.5. 基于病毒载体的结核病疫苗 基于病毒载体的结核病疫苗是一种将MTB的保护性抗原转移到相对安全的病毒载体中，以实现有效且持久的免疫保护的疫苗。基于病毒载体的结核病疫苗具有高安全性、易于制造和低成本的优势，并且可以携带较大的基因片段。然而，也存在一些缺点，如毒力恢复和外源基因表达不稳定。用于开发结核病疫苗的常见病毒载体包括改良的天花病毒安卡拉株（MVA）、流感病毒、血凝病毒、腺病毒Ad5和Ad35、仙台病毒和猴腺病毒。目前正在进行临床试验的基于病毒载体的结核病疫苗包括MVA85A、ChAdOx1.85A、TB/FLU-01L、TB/FLU-04L和AdHu5Ag85A（表1）。 3.5.1. MVA85A MVA85A疫苗是由Aeras和牛津大学开发的一种活性病毒载体疫苗，使用天花病毒安卡拉株作为载体表达MTB抗原85A并诱导T细胞免疫反应。临床前研究表明，MVA85A可以在动物模型中刺激细胞和体液免疫反应，并对小鼠、豚鼠、牛和猕猴的结核病提供免疫保护。2007年，在南非开普敦进行了一项I期临床试验（NCT00460590），以评估健康志愿者中MVA85A的安全性和免疫原性。结果显示，该疫苗耐受性良好，并诱导了持久、强烈和抗原特异性的CD4+ T细胞反应。临床试验还评估了MVA85A在儿童和婴儿中的安全性、免疫原性和效力。儿童是结核病增强疫苗的目标人群，但他们通常有较高的寄生虫负担。2014年，进行了一项II期临床试验（NCT00679159），以评估MVA85A在南非接种过卡介苗的健康儿童和婴儿中的安全性和免疫原性。七年后，该试验的结果发表，并表明MVA85A疫苗在婴儿中安全并产生了强烈、多能、持久的CD4和CD8 T细胞反应。不幸的是，这项临床试验没有揭示儿童中MVA85A疫苗的安全性和免疫原性。2009年，一项随机、安慰剂对照的IIb期临床试验（NCT00953927）评估了在2794名之前接种过卡介苗且未感染HIV的新生儿中MVA85A的安全性和免疫原性。结果于2013年发表在《柳叶刀》上，显示尽管接受MVA85A的婴儿比安慰剂组（89%对45%）有更高的轻度不良事件发生率，但两组之间在系统性和严重不良事件的发生上没有显著差异。此外，该疫苗对结核病的效力为17.3%（95% CI，从-31.9%到48.2%），对结核感染的效力为-3.8%（95% CI，从-28.1%到15.9%）。 MVA85A对婴儿结核病或感染的缺乏效力与之前的动物研究不一致，可能归因于婴儿免疫系统建立不完全，导致对MVA85A的有效免疫反应能力不足。由于感染HIV的新生儿被禁止接种卡介苗，因此需要一种新的结核病疫苗来预防HIV感染的新生儿中的结核病，并避免与卡介苗接种相关的潜在风险。2018年，在南非进行了一项II期双盲、随机、对照试验（NCT01650389），评估了HIV暴露的新生儿中MVA85A疫苗的安全性和免疫原性。结果显示，该疫苗安全，并诱导了早期适度的抗原特异性免疫反应。然而，该试验没有评估MVA85A疫苗对HIV暴露的新生儿中结核病的保护效力，因此无法与NCT00953927临床试验的结果进行比较。这些有希望的结果支持评估MVA85A在预防婴儿结核病中的效力。 3.5.2.ChAdOx1.85A ChAdOx1.85A是一种表达MTB抗原Ag85A的基于猴腺病毒载体的结核病疫苗。在一项临床前研究中，研究人员使用小鼠模型评估了ChAdOx1.85A的免疫原性和保护效果。ChAdOx1.85A的鼻内给药在小鼠中诱导了显著更高水平的IFN-γ和TNF-α分泌来自CD4+和CD8+ T淋巴细胞。然而，与阴性对照相比，单独ChAdOx1.85A免疫并没有显著减少小鼠器官中的MTB负荷。先前接种卡介苗后再接种ChAdOx1.85A和AMVA85A增强了免疫保护。在另一项动物实验中，接种ChAdOx1.85A单独的小鼠肺部的CFU与未接种疫苗的组相比没有显著减少。接种卡介苗的小鼠肺部CFU减少了（p = 0.0059），并且从随后的ChAdOx1.85A免疫中没有显著获益。此外，BCG-ChAdOx1.85A-MVA85A初免-增强方案与对照组相比进一步提高了保护效果。来自动物实验的数据表明，与单独卡介苗或ChAdOx1.85A相比，BCG-ChAdOx1.85A-MVA85A初免-增强方案在小鼠中提供了更大的保护。基于这些结果，大多数ChAdOx1.85A疫苗的临床试验都使用了BCG-ChAdOx1.85A-MVA85A初免-增强方案。实际上，一项标识为NCT01829490的I期临床试验在英国进行，以评估健康成年人中ChAdOx1.85A疫苗的安全性和免疫原性，无论是否进行MVA85A增强，在接种疫苗后。结果显示，不良反应大多是轻度到中度的，疫苗是安全的[104]。MVA85A增强增强了ChAdOx1.85A疫苗诱导的Ag85A特异性ELISpot和细胞内细胞因子CD4+和CD8+ T细胞反应。2018年，在乌干达进行了一项IIa期随机开放标签试验（NCT03681860），评估不同剂量的ChAdOx1.85A疫苗（5 × 10^9 vp和2.5 × 10^10 vp）在不同年龄组（成人和青少年）中的安全性和免疫原性，并评估BCG-ChAdOx1.85A-MVA85A初免-增强方案在增强保护效力方面的优势。通过主要结果指标的不良事件和对Ag85A的T细胞反应来评估该临床试验的安全性和免疫原性。志愿者招募已经完成，但结果尚未公布。 3.5.3.TB/FLU-01L和TB/FLU-04L TB/FLU-01L是一种减毒流感病毒株Flu NS106，表达MTB抗原ESAT-6。与此同时，TB/FLU-04L是一种表达MTB抗原ESAT-6和Ag85A的截断NS1蛋白的改良流感病毒载体。这两种疫苗是由哈萨克斯坦的生物安全问题研究所（RIBSP）和俄罗斯的Smorodintsev流感研究所（SRII）共同开发的。目前，正在进行多项临床试验，以评估TB/FLU-01L和TB/FLU-04L疫苗的安全性和免疫原性。2017年，在哈萨克斯坦进行了一项随机I期临床试验（NCT03017378），评估36名接种过卡介苗的18-50岁成年人中TB/FLU-01L结核病疫苗的两剂（第1天和第21天）方案的安全性和免疫原性。然而，这项研究的结果尚未报告。 Kira Stosman及其同事的另一项研究在动物模型中评估了TB/FLU-04L疫苗的安全性，并在急性毒性测试中未发现致命影响。在行为、临床症状、食物和水的摄入、体温和体重等重要功能上未观察到病理变化，并且在6.5 log10 TCID50和7.5 log10 TCID50的疫苗中报告的代谢和造血指标也未产生显著影响。这些发现在另一项临床前研究中得到了进一步验证。此外，最近的一项研究在小鼠模型中调查了TB/FLU-04L疫苗的保护效力，并表明单独接种TB/FLU-04L可以诱导与卡介苗相当的保护，并显著增强“卡介苗初免—TB/FLU-04L增强”方案中卡介苗的保护效果。 作为新开发的基于病毒载体的结核病疫苗，TB/FLU-04L在临床前研究中表现出色。2015年，一项I期、随机、双盲、安慰剂对照试验（NCT02501421）调查了在接种过卡介苗的健康成年人中接种两剂TB/FLU-04L（第1天和第21天）的安全性和免疫原性。该试验已完成志愿者招募，但结果尚未公布。 3.5.4.AdHu5Ag85A（前称Ad5Ag85A） AdHu5Ag85A，之前称为Ad5Ag85A，是一种基于重组人类5型腺病毒（AdHu5）的结核病疫苗，设计用于表达MTB的Ag85A抗原。这种重组腺病毒构建物经过E1和E3基因的删除，并包含MCMV启动子（跨越核苷酸1724-2251）、tPA信号序列（跨越核苷酸1573-1676）、MTB Ag85A基因序列（跨越核苷酸685-1572）和SV聚腺苷酸信号（跨越核苷酸483-641）。AdHu5Ag85A的递送可以通过肌肉注射或气雾吸入进行。在小鼠、豚鼠、山羊和牛的PTB模型中进行的研究表明，AdHu5Ag85A作为卡介苗初免后的增强剂或独立疫苗，都显示出效力。然而，AdHu5Ag85A疫苗提供的保护程度取决于免疫途径。2014年，进行了一项调查以评估AdHu5Ag85A疫苗的免疫原性，并检查腺病毒增强剂量和接种途径对其免疫原性的影响。结果显示，通过皮内递送2 × 109感染单位的方案在所有测试方案中产生了最坚定和有力的反应。 这些临床前研究支持AdHu5Ag85A疫苗在人类应用中的进一步临床研究。早在2013年，就进行了一项I期临床试验，评估了在健康成年人中接种AdHu5Ag85A的安全性和免疫原性，这些成年人要么是卡介苗未接种者，要么之前接种过卡介苗。试验结果表明，AdHu5Ag85A通过肌肉注射在人类中是安全的，并且之前接种过卡介苗的志愿者中，AdHu5Ag85A增强疫苗显著促进了多功能CD4+和CD8+ T细胞免疫。两年后，另一项I期临床试验（NCT02337270）在加拿大接种过卡介苗的健康成年人中进行，以评估AdHu5Ag85A的安全性和免疫原性。直到2022年才公布试验结果，显示无论使用低剂量或高剂量的气雾途径免疫或肌肉注射，AdHu5Ag85A疫苗都显示出良好的安全性和耐受性。特别是气雾途径免疫，尤其是低剂量免疫，在呼吸道组织驻留记忆的CD4+和CD8+ T细胞的多功能性上显著诱导。 3.6.结核病DNA疫苗 结核病DNA疫苗是一种创新的疫苗类型，它利用MTB的一小段DNA在宿主生物体中触发免疫反应。为了递送MTB DNA片段，使用含有特定MTB抗原基因的质粒。一旦质粒被引入宿主生物体，DNA片段就被受体细胞同化，并且合成抗原。经过处理后，目标抗原形成抗原肽，与宿主细胞的MHC I类和MHC II类分子结合，并呈现给宿主的免疫识别系统，诱导产生特定的体液和细胞免疫反应，以预防或治疗相应疾病。 作为第三代疫苗，DNA疫苗与第一代（减毒活疫苗、灭活疫苗）和第二代（亚单位疫苗）疫苗相比，具有几个优势：其生产过程廉价、快速、可扩展，研发（研究与开发）快速且灵活，并且在室温下相对稳定，并且可以诱导持久的体液和细胞免疫反应。然而，在应用DNA疫苗时可能需要克服一些障碍：（1）DNA疫苗易于降解，利用率低；（2）不同的生物屏障可以阻碍DNA疫苗到达目标；（3）在人类细胞核中的低表达可能导致DNA疫苗的免疫原性低；（4）它可以诱导身体产生抗DNA IgG，可能引发自身免疫疾病；（5）DNA疫苗的最大风险是外源DNA对人细胞核中DNA的干扰。 进入临床试验的唯一基于DNA的治疗性结核病疫苗GX-70因安全问题而终止（表1）。GX-70 DNA疫苗是由来自MTB的四种抗原质粒以及重组Flt3配体组成的疫苗。延世大学进行了一项开放标签、剂量递增的I期临床试验（NCT03159975），评估GX-70在高风险PTB患者中的耐受性、安全性和免疫原性，这些患者经历了治疗失败或复发。在这个试验中，参与者被分为三组，通过电穿孔到三角肌，每四周接受不同剂量的GX-70疫苗（0.26毫克、1毫克和4毫克），总共接种五次。试验的主要结果指标是确定最大耐受剂量。次要结果指标包括评估IFN-γ反应（由结核病抗原刺激）和监测每毫升皮克克的Flt3L（Flt3配体）浓度。 4.新型结核病疫苗研究的挑战与展望  结核病疫苗的开发目前正处于关键时期，众多学者致力于新型疫苗的探索。尽管出现了许多新的疫苗候选物，但大多数仍处于早期开发阶段，一些已经进行了动物实验。目前，全球只有19种结核病疫苗进入临床试验阶段，这些疫苗的效力仍需进一步评估。然而，开发一种普遍有效的结核病疫苗仍然面临重大挑战。 4.1. 结核病疫苗临床试验的不可持续性 COVID-19的全球爆发显著加快了COVID-19疫苗的开发速度，仅在一年内，全球就有超过10种COVID-19疫苗获得紧急使用批准，创造了疫苗研究历史上的显著里程碑。然而，与这种快速发展形成鲜明对比的是，结核病疫苗的开发过程通常需要10-15年，许多疫苗在后期阶段失败。目前，只有三种结核病疫苗处于I期和IIa期临床试验阶段（GX-70因安全问题已停止），在这一研究领域留下了巨大的空白。这引起了真正的担忧，即如果目前处于IIb期和III期试验阶段的疫苗，如M72/AS01E疫苗，没有显示出显著的效力，那么在新型结核病疫苗领域可能会有有限的“计划B”选项。因此，世界可能需要多种新疫苗来应对全球结核病的严重负担。即使候选疫苗在III期试验中显示出有希望的保护效力，它们也不应该被视为进一步研究的终点。相反，我们需要更深入地了解MTB与宿主之间的相互作用机制，加强临床前和早期临床研究的规划，并培养更多的候选疫苗种子，因为这些对于结核病疫苗的成功开发至关重要。 4.2. 选择适当的免疫原性抗原表位是结核病疫苗研究的重点和挑战 被宿主的巨噬细胞和树突状细胞等APCs吞噬后，MTB不能直接呈现给适应性免疫细胞以触发适应性免疫反应。相反，它在APCs内被降解成数千个肽片段，并通过MHC分子呈现给CD4+和CD8+ T细胞。目前，结核病疫苗的抗原表位筛选正处于瓶颈阶段。应该为表位预测选择哪些MTB抗原？如何选择最具免疫原性的抗原表位？是否需要结合多种抗原表位，如HTL、CTL和B细胞表位？如何确定这三种细胞表位的排列顺序和比例？哪种抗原能获得更好的免疫原性？这些是抗原表位选择中需要解决的紧迫问题。近年来，随着生物信息学和免疫信息学技术的快速发展，从在动物实验中已证明具有良好免疫原性和保护效率的MTB抗原中预测HTL、CTL和B细胞表位已成为可能，成本低廉。 此外，在预测、筛选和鉴定表位时，必须考虑MTB抗原在不同阶段的表达特征。以前的研究表明，与结核病患者相比，LTBI个体对更多潜伏抗原表现出更强的IFN-γ反应。因此，基于这一发现，可以对LTBI人群进行进一步研究，以验证对某些潜伏抗原的强烈T细胞反应及其与结核病潜伏期的关系。因此，在候选抗原的选择中，根据疫苗的目标人群，如健康个体、LTBI人群或ATB患者，有必要选择在MTB潜伏和增殖阶段表达的抗原。 4.3. 缺乏针对孕妇的结核病疫苗临床试验 女性中结核病的最大风险与生育年龄相吻合，每年有超过20万名孕妇受到ATB的影响。美国孕妇LTBI的患病率为4.2%，在印度的HIV阴性女性中为19%至34%，在南非的HIV阳性女性中高达49%。以前的研究发现，孕妇和产后妇女患结核病的风险比一般人群更高，孕期结核病对母亲和胎儿的健康和生命构成威胁。这些数据表明，孕妇是ATB和LTBI的高风险人群。然而，遗憾的是，目前处于临床研究阶段的19种结核病疫苗针对各种人群，包括婴儿、儿童、青少年、成人和老年人，但不包括孕妇。系统地将孕妇排除在结核病疫苗临床试验的目标人群之外主要是基于对孕妇的“保护”观念。然而，随着对孕期研究伦理态度的演变，逐渐认识到以保护为名排除孕妇实际上使她们面临更高的结核病风险。相比之下，其他传染病疫苗的临床试验已经将孕妇作为目标人群，如戊型肝炎、HIV和百日咳。 4.4. 结核病疫苗临床试验评估终点的争议 确定标准化的终点评估标准是临床试验中评估结核病疫苗的另一个关键问题。目前，缺乏明确标准来定义终点事件导致结核病疫苗评估标准的差异。在评估LTBI时，常用的两种方法是干扰素-γ释放试验（IGRAs）和结核菌素皮肤试验（TSTs）。尽管TST结果可能受到卡介苗接种和非结核分枝杆菌（NTM）感染的影响，但其操作简单且成本低廉，因此在发展中国家，特别是在极度贫困的国家得到了广泛采用。IGRAs则利用不受卡介苗接种或NTM感染影响的抗原（ESAT-6和CFP-10）。然而，IGRAs操作更复杂，成本更高，使其更适合在发达国家实施。因此，在发展中国家进行的结核病疫苗临床试验可能倾向于使用TST作为LTBI评估方法，而发达国家可能更倾向于使用IGRAs。此外，随着技术的进步，TST和IGRAs都引入了新的方法和技术，如Diaskintest、C-Tb皮肤试验、EC-Test、T-SPOT.TB、QFT-GIT、QFT-Plus和LIAISON QFT-Plus。这些不同的方法在LTBI的敏感性、特异性和诊断性能上存在差异。因此，选择哪种方法用于LTBI评估将直接影响疫苗保护的评估值。 4.5. 疫苗佐剂或递送系统的选择对结核病疫苗的免疫原性和保护效力至关重要 佐剂可以通过作为免疫刺激剂增强对抗原的免疫反应。它们还可以作为载体将抗原递送到适当的免疫细胞，从而提高体内免疫保护。理想的佐剂可以减少疫苗接种的频率，降低每剂疫苗的抗原剂量，改善免疫反应的质量，促进交叉免疫，并在某些情况下增强最终疫苗配方的稳定性。在过去的七十年中，包括氢氧化铝、磷酸铝和硫酸铝钾在内的铝盐在疫苗配方中证明了其安全记录。这些佐剂最初在20世纪30年代、40年代和50年代与白喉、破伤风、百日咳和脊髓灰质炎疫苗一起使用，因为科学调查揭示了它们增强免疫系统对这些免疫接种的反应的能力。系统回顾与荟萃分析综合分析了含铝的白喉、破伤风和百日咳（DTP）疫苗免疫后的不良事件，并发现没有充分的证据将疫苗中铝盐的使用与重大或持久的不良事件联系起来。 随着随后的进步，新的佐剂被设计出来，以精确针对身体免疫反应的不同方面，从而加强和延长疾病保护。目前，临床阶段结核病疫苗中的佐剂包括TLR-9激动剂CpG-ODN1a、脂质体配方和乳液（如AS01、CAF01和GLA-SE）以及其他佐剂如IC31。 4.5.1. 脂质体和乳液 脂质体和乳液目前被用作许多候选结核病亚单位疫苗的递送载体，如M72/AS01E、ID93+GLA-SE和H1:CAF01。这些佐剂通过疏水相互作用自发自组装成颗粒，携带各种疫苗或佐剂配方，可以通过淋巴引流或被APCs吞噬靶向淋巴结，激活先天和适应性免疫反应。此外，这些佐剂具有促进疫苗抗原缓慢释放的能力，它们的囊泡结构作为保护性储库，防止抗原降解。此外，带负电荷的脂质体（阳离子脂质体）的配方允许它们聚集并与带正电荷的抗原结合，进一步增强这种储库效应。然而，脂质体和乳液配方经常表现出与局部反应原性相关的相关性，这强调了在它们能够用于人类应用之前需要进行修改以提高安全性。 M72/AS01E疫苗，被认为是非常有前景的亚单位疫苗，在肌肉注射以乳液形式给药时，在无HIV感染但有LTBI的个体中显示出54%的效力。AS01被认为通过迅速诱导位于引流淋巴结的NK细胞和CD8+ T细胞产生IFN-γ，从而促进强烈的细胞Th1反应，这一理论得到了人类疫苗试验中观察到的稳健的Th1和IFN-γ反应的支持。ID93/GLA-SE疫苗利用了一种在水包油乳液（GLA-SE）中的葡萄糖基脂质佐剂，它作为TLR4激动剂。GLA-SE的佐剂作用依赖于其递送载体，最近的研究表明，单独的GLA引起的IgG2反应类似于单独的水包油乳液，而两者的结合则促进了Th1反应。另一方面，CAF01是由合成的两亲性脂质DDA和TDB组成的脂质体配方。DDA能够自组装成囊泡，TDB则嵌入DDA双层中以稳定脂质体。TDB通过激活Mincle受体发挥强大的免疫刺激作用。一旦Mincle被识别，它与Fc受体共同γ链（FcRγ）相互作用，通过Syk启动细胞内信号传导。这一信号级联导致CARD9依赖的NF-κB激活和下游促炎细胞因子的产生。此外，CAF01通过Mincle依赖的IL-1产生诱导Th1/Th17极化，随后是MyD88信号传导。在H1:CAF01疫苗的临床前试验中，已经证明CAF01佐剂显著增强了IFN-γ的产生，并引发了依赖于Th17的记忆，从而无论在感染前后，都对MTB产生了保护。 4.5.2. TLR-9激动剂CpG-ODN1a和IC31佐剂 TLR-9激动剂CpG-ODN1a和IC31是临床试验中评估的另外两种结核病疫苗佐剂。目前正在进行I/II期临床试验的GamTBvac，利用了鼠李糖偶联物和CpG佐剂，以及一个包含鼠李糖结合域的抗原融合蛋白。鼠李糖有着悠久的医学使用历史，并被FDA归类为“普遍认为安全”（GRAS）。在佐剂环境中，鼠李糖有潜力通过与Langerin、DC-SIGN家族受体和甘露糖受体的相互作用来诱导炎症反应，从而可能激活先天免疫。疫苗的另一个组成部分IC31，由抗菌肽KLKL5KLK（KLK）和TLR9激动剂ODN1a组成。假设ODN1a与TLR9结合，启动TLR9/MyD88依赖途径，并增强APCs产生IL-12。KLK本身具有免疫刺激特性，并且有效地针对细胞内TLRs。 4.5.3. 结核病亚单位疫苗佐剂或递送系统的可能未来应用 如前所述，已经在结核病疫苗的临床前研究中评估了多种新型佐剂和递送载体，如Advax™（三角刺槐糖颗粒）、PLGA、枯草杆菌孢子、壳聚糖及其衍生物、PolyI:C、环状二核苷酸、右旋糖酐、免疫刺激复合物（ISCOMs）、Lipokel（PamCys2和3NTA）、纳米乳液和结合HBHA蛋白的巴西棕榈蜡纳米颗粒。这些佐剂可以广泛地分为三组：纳米或微粒、来自植物或微生物衍生物的佐剂，以及基于递送系统的佐剂。特别值得注意的是Advax™，这是一种独特的植物衍生多糖，制成三角刺槐糖颗粒，已证明能够增强对各种疾病的免疫反应。Advax™表现出高安全性、最小的炎症反应，并诱导包括Th1、Th2、Th17 CD4+亚型以及记忆CD8 T细胞在内的广泛T细胞反应。 重要的是要考虑佐剂的选择起着重要作用，因为不同类型的佐剂激活的先天免疫反应不同，这可能会影响抗原呈递和随后的疫苗反应。因此，了解佐剂的作用机制对于确定不同疫苗最合适的佐剂至关重要。此外，佐剂的实际应用面临几个挑战。免疫刺激剂可能引起不良反应，包括自身免疫疾病，以及免疫反应。此外，由于高免疫耐受性、稳定性差和复杂的制造工艺，许多佐剂在临床开发中失败。 4.6. 结核病疫苗研究中动物模型的选择 动物模型对于理解MTB的体液和细胞免疫反应以及评估候选结核病疫苗的安全性、免疫原性和保护效力至关重要。新的结核病疫苗需要在进行人体临床试验之前，通过动物模型建立其安全性、免疫原性和保护效力。 目前，结核病疫苗研究中采用了多种动物模型，包括小鼠、豚鼠、家兔和非人灵长类动物（NHPs）。小鼠具有成本低、有效性和可得性等优点，包括纯系、杂系和转基因品系。它们是最广泛使用的小动物模型，用于初步筛选结核病疫苗候选物和评估其效力。虽然小鼠对MTB感染的免疫反应与人类相似，但在观察疫苗相关的病理损害方面存在局限性。 豚鼠通常用于评估皮肤反应性、新的结核病疫苗候选物和耐多药MTB的传播能力。它们通过呼吸道对MTB感染高度敏感，并显示出类似于人类的组织病理学特征，包括特征性的干酪性肉芽肿。此外，豚鼠可用于进一步筛选皮肤试验抗原和评估之前在小鼠模型中测试的有前景的疫苗。对豚鼠肺部感染MTB形成的病理损伤进行了广泛研究，为豚鼠PTB研究提供了基础。然而，豚鼠的维护成本较高，免疫学试剂的可用性限制了它们在临床环境中的使用。 家兔模型则广泛用于筛选和评估结核病的潜在疫苗候选物。家兔在MTB感染后发展出与人类相似的肉芽肿、液化和空洞。它们已被用于评估卡介苗、牛结核病疫苗、M. microti和亚单位疫苗等疫苗的效力。此外，家兔模型有助于理解由MTB H37Rv感染引起的空洞形成的致病因素和机制。然而，家兔模型的使用受到成本高、缺乏相关的免疫学试剂、遗传操作和伦理考虑的限制，使其不适合长期存活研究。 NHPs自然对MTB感染敏感，在结核病疫苗和药物开发中有着悠久的使用历史。NHPs，如猴子，与人类有着最密切的进化关系，它们的病理和疾病状态与人类非常相似。猴子感染后会发生广泛的干酪性坏死、液化和空洞形成，以及包含类似于人类肺肉芽肿的巨细胞的肉芽肿。然而，NHPs的使用受到伦理问题、高成本、耗时、显著的个体间变异性、新药批准的不必要性以及空间需求的限制。它们通常用于在临床试验前评估结核病疫苗的安全性、免疫原性和保护效力。 每种动物模型都有其优势和局限性，选择取决于特定的研究目标、可用性、伦理考虑和资源。结合多种动物模型可以更全面地了解结核病疫苗的反应。总之，由于成本低、有效且不同品系可获得，小鼠通常用于初步筛选和评估结核病疫苗候选物。豚鼠提供与人类结核病病理相似之处，对皮试反应和耐多药结核病研究有用，尽管它们的维护和试剂可用性可能具有挑战性。家兔表现出与人类相似的病理变化，被用于疫苗评估和理解空洞化机制。尽管存在伦理和资源考虑，但在临床试验前，NHPs（如猴子）因与人类病理高度相似而被用于安全性、免疫原性和保护效力评估。 通过利用这些不同的动物模型，研究人员可以深入了解结核病疫苗的安全性、免疫原性和保护效力，为在人体临床试验中进一步开发和测试潜在候选物奠定基础。 4.7. 深度学习赋能结核病疫苗研究 深度学习技术在疫苗开发中扮演着越来越重要的角色。疫苗研究中的一个挑战是快速准确地识别具有潜在治疗效果的分子，这是传统实验方法需要大量时间和资源才能实现的任务。通过分析和处理大量的生物数据，并将这些数据与对MTB、细胞和人类免疫系统的深入了解相结合，深度学习技术可以帮助识别具有潜在治疗效果的MTB抗原或表位候选物。具体来说，在结核病疫苗开发领域，深度学习技术可以应用于以下领域：结核病诊断的临床试验纳入标准、MTB蛋白质结构预测、表位预测和筛选、疫苗接种时机的优化和预测，以及免疫谱分析。 4.7.1. 结核病诊断的临床试验纳入标准 临床试验结果异质性的一个原因是缺乏标准化的疾病状态诊断标准和方法。深度学习技术的兴起可能为这一挑战提供了一个有希望的解决方案。深度学习技术可以用于自动和快速检测和诊断结核病病例，针对各种临床生物标志物。这些技术可以应用于自动分析和识别微生物学和成像特征，如在结核病痰液和血液样本中发现的，以及遗传和免疫因子数据。例如，2023年发表在《Insights Imaging》上的一项横断面研究开发了一个深度神经网络（DNN）算法来检测结核病患者的X光结果，区分活动性PTB和非结核性分枝杆菌性肺病（NTM-LD）。该研究表明，基于曲线下面积（AUC）的DNN模型在检测结核病和分枝杆菌性肺病方面表现出稳定的性能。此外，包括决策树、随机森林、支持向量机、贝叶斯方法、逻辑回归和层次聚类在内的各种深度学习算法已应用于LTBI和ATB的区分和诊断，显著提高了诊断效率。 4.7.2. MTB蛋白质结构预测 深度学习模型在生物学中的突破性贡献可以归因于AlphaFold解决了“蛋白质折叠问题”，这被认为是生物学中一个基本且长期存在的挑战。深度学习在结构预测和蛋白质折叠解析方面取得了显著进展，现在通常用于抗体生成，以绕过实验步骤。蛋白质结构预测和免疫原设计在疫苗开发中起着至关重要的作用，几十年来，获得蛋白质结构的唯一手段是通过实验方法。然而，最近的深度学习方法已经能够从氨基酸序列预测结构，实现与实验方法相当的准确性。MTB编码超过4000种蛋白质，如果这些蛋白质结构和蛋白质折叠的挑战能够利用深度学习进行预测，将大大加快MTB基于肽的疫苗的开发，通过识别可以被MHC分子有效识别和呈递的表位。 4.7.3. MTB表位的预测和筛选 深度学习算法在疫苗表位的预测和筛选中发现了广泛的应用。例如，共识方法、NN-align-2.3（netMHCII-2.3）、NN-align-2.2（netMHCII-2.2）、SMM-align（netMHCII-1.1）、Sturniolo、NetMHCIIpan-3.1、NetMHCIIpan-3.2、NetMHCIIpan-4.0和NetMHCIIpan-4.1等算法在预测HTL表位方面取得了显著的成功。同样，存在许多成熟的深度学习算法用于预测CTL表位，包括NetMHCcons、人工神经网络（ANN）、PickPocket、共识、稳定矩阵方法（SMM）、NetMHCstabpan、epiTCR、SMMPMBEC、AttnTAP、NetMHCpan、Comblib_Sidney2008等。丰富的文献支持这些深度学习算法在预测疫苗表位方面的高准确性，从而提高疫苗设计和效力。在以前的研究中，我们利用深度学习算法从IEDB数据库筛选潜在的MTB HTL、CTL和B细胞表位，成功构建了如MP3RT、ACP、PP19128R和HP13138PB等新型结核病疫苗，并在进一步的体外实验后。总之，深度学习技术在疫苗表位的预测和筛选方面具有巨大的潜力，并且由于其适应性和可扩展性，预计将成为未来疫苗设计和优化的重要工具。 4.7.4. 疫苗接种时机的预测和优化 深度学习技术可以用于预测和优化疫苗接种的时机和剂量，确定最佳时间和剂量。这方面的具体应用包括以下几个方面： 病原体感染和免疫状态监测：病原体感染后，人体启动对病原体的免疫反应，这些反应的时机和强度通常受到感染方式和剂量等各种因素的影响。疫苗接种的时机和剂量选择很大程度上取决于患者的免疫状态。因此，监测患者的免疫状态对于确定疫苗接种的时机和剂量至关重要。深度学习技术可以应用于监测患者的免疫状态和病原体感染，为优化疫苗接种时机提供准确的预测和建议。例如，医学研究人员可以利用深度学习技术对各种诊断数据进行全面分析，包括病原体检测和免疫学评估，预测免疫系统反应的时机和强度，从而确定疫苗接种的最佳时机。 T细胞表位免疫原性预测：深度学习技术可以应用于准确分析T细胞免疫反应的复杂性，并预测未来免疫反应的强度和时机。以结核病疫苗为例，结核病的特点是慢性感染。MTB感染后，在宿主体内长期存在，并在适当的时候触发免疫反应。因此，预测MTB潜在抗原表位的免疫原性是构建理想疫苗的关键方面。深度学习技术可以从多个角度进行T细胞表位免疫原性预测，包括基于深度神经网络的模型，如DeepImmuno-CNN、DeepImmuno-GAN、DeepNetBim和DeepHLApan。这些模型可以根据潜在的免疫因素预测未来T细胞反应的免疫原性，从而提出更合理的疫苗接种时机和策略。 疫苗剂量选择：利用深度学习技术分析和预测患者的免疫状态，可以帮助医生就疫苗剂量和接种做出更好的决策。深度学习可以考虑患者体重、年龄和疾病状况等因素，预测最佳疫苗剂量，从而确定最佳的疫苗接种时机和策略。 需要注意的是，深度学习技术在疫苗接种时机预测和优化方面仍处于发展阶段，需要大规模数据和验证来支持其应用。此外，疫苗接种时机的决策过程通常涉及多个因素的综合考虑，包括个体免疫状态、疫苗安全性和疫苗供应。因此，在实际应用中，深度学习技术的结果应与临床判断相结合，共同确定最佳疫苗接种时机。 4.7.5. 免疫谱分析 免疫谱数据的增长与深度学习的发展相一致，这使我们能够仅从测序数据中预测免疫反应特征或疾病结果。有趣的是，在不断增长的免疫谱数据基础上训练的深度学习模型能够预测免疫疗法中的治疗效果和感染状态。因此，如果能够将结核病疫苗临床试验中获得的大量数据进行全球性的汇总和整合，形成特定于结核病疫苗的免疫谱数据，并基于这些数据训练深度学习模型，就有望解决当前结核病疫苗评估中标准有限和显著异质性的挑战。 4.8. 结核病mRNA疫苗 mRNA疫苗是一种结合分子生物学与免疫学的技术。这项技术与基因疗法密切相关。通过表达系统将编码抗原的外源mRNA引入细胞，合成的抗原可以在体内引发免疫反应（图5A）。mRNA疫苗具有其他疫苗所不具备的特定优势。首先，mRNA理论上可以满足编码和表达各种蛋白质的所有遗传信息要求。通过mRNA序列的修改，可以优化疫苗的发育效率，使其比其他类型的疫苗修改更为方便。其次，尽管编码的抗原不同，但大多数mRNA疫苗的生产和纯化过程非常相似，这使得保留甚至标准化这些过程成为可能，以利于其他类似mRNA疫苗的开发。此外，体外转录的使用使mRNA疫苗的生产更加容易。然而，mRNA也面临着mRNA不稳定、过度免疫原性和缺乏有效的mRNA递送系统的挑战。mRNA疫苗可以与佐剂结合使用，以增强对抗原的免疫反应。佐剂的添加可以增强免疫原性，提高抗体滴度，改变抗体类型，并增强迟发型超敏反应。由于mRNA疫苗的不稳定性，mRNA疫苗的引入需要一些载体的辅助。因此，科学家们已经开发了基于脂质的递送、基于聚合物的递送、基于肽的递送、类病毒复制粒子递送和阳离子纳米乳液递送等。此外，裸mRNA疫苗也可以直接注射到细胞中。到目前为止，已经深入研究了各种形式的递送载体和修饰mRNA，以测试它们的治疗效果，特别是在COVID-19流行期间。mRNA疫苗的大规模生产趋向于产业化。大规模生产的规模依赖于转化科学，这对于加速生产速度至关重要。在体外，转化技术可以快速选择制剂和结构，在临床前和临床研究中。 图 5. 展示了mRNA结核病疫苗和基于VLP的结核病疫苗的生成。在(A)中，获取编码MTB目标蛋白的DNA，并将其转录成mRNA。然后，将mRNA装载到脂质纳米颗粒和其他载体中，以创建用于肌肉注射的结核病mRNA疫苗。当这些mRNA疫苗注入人体时，旁观者细胞中的核糖体协助翻译目标蛋白。旁观者细胞吞噬产生的蛋白，激活先天和适应性免疫反应以消除MTB。在(B)中，将病毒的衣壳蛋白克隆到表达载体中。然后，修改表达载体以包含MTB蛋白，如ESAT-6或CFP-10。结果得到的表达载体包含衣壳蛋白和MTB蛋白。将其转化或转染到表达系统中以产生蛋白质。最后，MTB蛋白组装成VLPs，形成基于VLP的结核病疫苗。 2004年的一项研究首次证明，使用体外合成的RNA，表达结核分枝杆菌MPT83抗原的DNA或mRNA疫苗可以在小鼠中诱导特定的体液和T细胞免疫反应，并可以诱导抗原特异性的细胞介导和体液免疫反应。然而，它们的保护效力并不优于卡介苗。这项研究的结果表明，mRNA疫苗实现了特定免疫反应的启动。RNA免疫观察到的短暂表达可能会最小化DNA疫苗接种中提出的许多安全问题。然而，RNA免疫似乎会导致短期保护性免疫。因此，这种方法可以是一个重要的工具，通过结合体内增强免疫反应的有效策略和不同载体，开发更安全、更有效的结核病疫苗。 2022年，一项研究提出了一个假定的mRNA疫苗MT.P495，该疫苗针对结核分枝杆菌的磷酸盐结合蛋白PstS1。这项研究使用了几个针对MTB的磷酸盐结合蛋白PstS1的生物信息学工具，并且已经在计算上测试了其引发免疫反应和安全性的能力，预测了该抗原中存在的几种T细胞和B细胞表位及其在宿主体内产生免疫反应的能力。PstS1蛋白是一种免疫优势蛋白，TLR-2激动剂，无机磷酸盐摄取脂蛋白，存在于MTB细胞膜表面，并且作为粘附分子通过甘露糖受体（MR）促进与巨噬细胞的结合。因此，这个mRNA疫苗模型作为一个模型，已经准备好由实验者和工业界进行体内测试。所有上述结果表明，所提出的mRNA疫苗候选物MT.P495可能会引发强烈的免疫反应，特别是针对MTB。为了将来开发可行的MTB疫苗，这种模型化的mRNA是一个很好的疫苗模型，可以立即用于实验室测试，包括体外和体内研究。 目前，在国家卫生研究院的资助下，国际艾滋病疫苗倡议（IAVI）正在与Moderna合作，探索使用mRNA疫苗技术开发结核病疫苗的潜力。IAVI/Moderna mRNA结核病疫苗构建正在进行临床前评估。 4.9. 基于病毒样颗粒（VLP）的结核病疫苗 病毒样颗粒（VLPs）指的是由于病毒衣壳、核心或包膜蛋白的表达而自我组装成的颗粒，甚至包括从多层病毒制备的单层颗粒。基于VLP的疫苗是一类具有病毒结构但不具有病毒复制能力的疫苗。与减毒疫苗和病毒载体疫苗相比，它们被认为更安全（图5B）。基于VLP的疫苗具有几个优势：(1) 由于它们与原生病毒非常相似，因此具有高度的免疫原性。这意味着它们可以刺激包括体液（抗体介导的）和细胞免疫反应在内的强烈免疫反应。免疫系统将VLP识别为外来入侵者，并进行防御，产生抗体和记忆T细胞，提供持久的保护。(2) 由于不含可能引起感染的病毒遗传物质，基于VLP的疫苗被认为是安全的。它们不能在宿主内复制，因此不会引起它们模拟的疾病。这种安全性消除了实际感染的风险，同时仍然引发强烈的免疫反应。(3) 基于VLP的疫苗已被证明具有良好的稳定性，并且可以使用已建立的生物制造工艺进行生产。它们可以大规模生产，使它们可能适用于大规模疫苗接种活动。然而，基于VLP的疫苗的发展也遇到了各种障碍，包括与稳定性、下游处理复杂性、对环境条件的敏感性和高生产成本有关的问题。 目前，已有基于VLP的疫苗获得批准，用于预防人类三种不同的病毒感染，即乙型肝炎病毒（HBV）、戊型肝炎（HEV）和人乳头瘤病毒（HPV）。有趣的是，有多达九种基于VLP的疫苗专门获得批准用于预防HBV，包括乙型肝炎疫苗（HEPLISAV-B®）、Recombivax HB、Heberbiovac HB、Euvax B、GenVac B、Hepavax-Gene和GenHevac B。 随着VLP技术在开发各种疾病疫苗方面的不断进步，它现在进入了结核病疫苗开发领域。目前，有四种基于VLP的结核病疫苗，即LV20 VLPs、HBc-ESAT-6 (HE6)、ESATVLPs和HBc-VLP-CFP-10，正在进行临床前开发。 5.结论  结核病是最致命的传染病之一，由于HIV共感染和耐药菌株的出现，其预防和控制面临着前所未有的挑战。疫苗接种是通过减少活动性结核病的发病率来应对这一挑战的最经济有效和高效的方法。然而，唯一的结核病疫苗卡介苗的保护效力不足，迫切需要开发新型结核病疫苗。目前，有19种新型结核病疫苗处于不同的临床试验阶段，包括4种处于I期（AdHu5Ag85A、GX-70、TB/FLU-01L和TB/FLU-04L）、3种处于IIa期（ID93+GLA-SE、AEC/BC02和ChAdOx1.85A）、5种处于IIb期（RUTI、DAR-901、H56:IC31、H4:IC31和MVA85A）以及5种处于III期（MIP、SRL172、MTBVAC、VPM1002和M72/AS01E）。尽管新型结核病疫苗的研究取得了进展，但仍存在几个挑战，包括结核病疫苗临床试验的可持续性差、抗原表位选择困难、孕妇被排除在现有的结核病疫苗试验之外、评估结核病疫苗临床试验终点的争议、疫苗佐剂和递送系统选择有限，以及缺乏合适的动物模型来评估结核病疫苗，特别是基于表位的疫苗。此外，新技术的应用为结核病疫苗研究提供了新的方向，如mRNA疫苗和疫苗研究中的深度学习的使用。 尽管结核病疫苗开发领域面临众多挑战，包括经济、政策和社会制约因素，但必须认识到新型结核病疫苗的开发是一项促进人类福祉的公共卫生事业。政府和国际组织应提供有力支持，并积极促进这一领域的国际合作与交流。 为了推动人用及兽用疫苗行业交流，共同探讨该领域的最新研发进展、产业化现状及未来发展趋势，生物制品圈联合四叶草会展将于2024年8月16日-17日在苏州共同举办“第三届新型疫苗研发峰会”。诚邀全国相关领域专家、学者和企业家共享学术盛会。现将有关事宜通知如下。 名称：2024第三届新型疫苗研发峰会 时间：2024年8月16-17日（周五-周六） 地点：苏州（酒店定向通知） 主办单位：四叶草会展、生物制品圈 媒体支持：药时空、抗体圈、细胞基因研究圈 会议费用：点击二维码即可查询。 报名方式：扫描下方二维码→ 填写表格 → 报名成功（报名志愿者，免交报名费，承担一定工作任务）！ 转发分享福利：疫苗研发企业、科研院校和监管机构人员，前30位报名人员转发分享会议信息可免费参会（不含餐饮）报名后，扫描下方二维码加工作人员微信后，发送截图即可。 组委会获得报名信息后，根据报名信息进行初筛，并进一步与报名者沟通确认，实现精准邀请，最终有机会进入大会微信群（严格审核通过）。 大会日程 已经确定的报告人 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点，不代表本站立场。