摘要
B群已成为全球脑膜炎的主流血清型,然而B群脑膜炎球菌疫苗的高开发难度使得全球仅有2款上市产品、且中国市场仍是一片空白。本文分享了B群脑膜炎球菌的市场和研发现状,并重点总结了B群脑膜炎球菌疫苗目前两大技术路径:细菌外膜囊泡(OMV)和重组蛋白疫苗,以及国内最新研发进展。
B群已成为全球脑膜炎的主要流行血清型
脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis, Nm),也称为脑膜炎球菌,是一种革兰阴性双球菌,主要通过呼吸道飞沫传播。它引发的侵袭性脑膜炎具有高病死率和严重后遗症的风险。据研究,该病的病死率可达15%,且有30%的病例会遭受长期严重的后遗症,对公共卫生构成了重大威胁。
全球流行病学数据显示,A、B、C、W、Y血清群是导致侵袭性脑膜炎的主要病原体,它们引起的病例占全球总数的95%以上。特别是B群脑膜炎球菌,近年来在全球范围内的流行性呈上升趋势,约占全球流脑病例的48.5%(见图1)。在中国,B群脑膜炎球菌的流行情况与全球趋势相吻合,其在脑膜炎球菌阳性携带者中的占比高达41.62%,为所有血清型中最高。由此可见针对B群的防护措施和疫苗研发工作显得尤为迫切。
图1:2017-2019年全球流脑血清型分布百分比
B群脑膜炎球菌疫苗研发:技术壁垒高,难度大
疫苗接种已被证实是预防和控制B群脑膜炎球菌(MenB)感染的最有效手段。国际上,已有成功上市的B群脑膜炎球菌疫苗,并被应用于脑膜炎疾病预防,显著降低了相关国家的疾病负担。据文献记载,一些发达国家自2013至2015年将B群脑膜炎球菌疫苗纳入国家免疫规划后,B群流脑的发病率显著降低。
然而在我国,B群脑膜炎球菌疫苗的研发仍在进行中,没有上市疫苗产品。2023年发布的《中国脑膜炎球菌疫苗预防接种专家共识》明确指出,“中国尚无B群脑膜炎球菌疫苗获得批准上市,专家建议中国的疫苗生产企业增加对流脑疫苗的研发投入,特别是针对中国B群流脑的流行特点,以有效应对当前中国流脑的新流行趋势”。
B群脑膜炎球菌疫苗在我国久未上市,与其技术难度较高有关。A、C、W、Y群脑膜炎球菌疫苗的开发相对成熟,其抗原主要来源于脑膜炎球菌的荚膜多糖,这些多糖具有较好的免疫原性,因此相关的多糖疫苗或多糖结合疫苗均已上市。然而,B群脑膜炎球菌的荚膜多糖在结构上与人脑的神经细胞表面的N-乙酰神经氨酸存在相似性,这不仅导致其作为疫苗抗原时免疫原性较弱,还可能引发抗体与神经细胞的交叉反应,增加自身免疫性损伤的风险。鉴于这些挑战,B群脑膜炎球菌疫苗的开发主要集中在细菌外膜囊泡(OMV)疫苗和重组蛋白疫苗两个技术路径上。
细菌外膜囊泡(outer membrane vesicle,OMV)是由革兰阴性细菌生长过程中自然释放的大小不均的小泡,直径为10-300 nm。OMV包含了细菌中几乎所有的生物成分,如肽聚糖、磷脂、LPS、蛋白、核酸等。近年来,OMV在细菌疫苗研发中的优势逐渐凸显,特别是GSK的B群脑膜炎球菌疫苗4CMenB (商品名Bexsero),作为首个含OMV组分的疫苗产品获批以来,从监管路径、临床价值及市场价值多个维度证实了OMV技术路径的优势。
GSK的4CMenB由fHbp与GNA2091的融合蛋白、NHBA与GNA 2132的融合蛋白、NadA和从新西兰NZ98/254株提取的OMV共4种抗原组成,该疫苗于2013年1月获得欧盟委员会批准上市,成为欧洲第1个获批的MenB疫苗,并于2015年1月获得美国FDA 批准上市,获批适应症人群为2个月-25岁。此后,英国在2015年9月成为第1个将4CMenB纳入常规免疫规划的国家。在纳入常规免疫规划后的10个月,英国接种疫苗婴幼儿的B群流脑病例数下降了近50%,2剂次疫苗免疫后对侵袭性B群流脑疾病的有效率为82.9%。最新研究也显示,相对于重组蛋白疫苗,OMV疫苗蛋白组分更多,不同组分之间能够发挥协同作用,对不同血清群的菌株具有交叉保护作用。
重组蛋白技术路径主要通过反向疫苗学进行抗原的筛选。反向疫苗学以全基因组测序技术为基础,利用生物信息学手段从大量的抗原中筛选出疫苗候选抗原,为MenB重组蛋白疫苗的成功奠定了基础。科学家们筛选出了包括H因子结合蛋白 (factor H binding protein,fHbp) 、黏附素A (Neisseria adhesin A,NadA)、肝素结合抗原 (Neisseria heparin binding antigen,NHBA)、表面蛋白A ( Neisseria surface protein A,NSPA)等多种MenB疫苗候选抗原。该路径的代表疫苗是辉瑞公司的rLP2086(商品名Trumenba)。该产品在2014年10月在美国获得FDA批准,用于预防10~25岁人群的MenB感染,是美国上市的首个MenB疫苗。该疫苗是二价fHbp疫苗,由大肠杆菌表达的A、B两个亚家族(A05和B01)的脂质化fHbp蛋白组成,以提高疫苗的菌株覆盖率。由于免疫原性在低龄人群衰减较快等原因,Trumenba在欧盟的10岁以下适应症拓展申请未被批准。
B群脑膜炎球菌疫苗市场:全球已突破10亿美元,Bexsero最畅销
目前在全球销售的B群脑膜炎球菌疫苗只有辉瑞的Trumenba和GSK的Bexsero。采用重组蛋白技术辉瑞的Trumenba受到适应症人群年龄的限制,近年来营收徘徊在1亿美元左右(2022年营收1.23亿美元);相比之下,GSK的Bexsero,由于可适用于2个月以上的人群,其市场价值得到了充分的释放。近年来Bexsero近年来销售额节节攀升,2023年销售额更突破了10亿美元,成为全球第八大畅销疫苗(见图2)。
图2:2019-2023年Bexsero全球销售额(单位:百万英镑)
中国B群脑膜炎球菌疫苗研发进行时
在有关部门和专家的呼吁之下,我国已有多家企业开展了B群脑膜炎球菌疫苗的研发工作。其中,智飞生物的重组B群脑膜炎球菌疫苗(大肠杆菌)采用重组蛋白的技术路径,已于2022年12月获批进行临床试验,是国内首个启动临床试验的国产B群脑膜炎球菌疫苗。此外,康泰生物、成大生物等上市公司均在年报中披露了B群脑膜炎球菌疫苗的管线研发信息,目前均在临床前研发阶段。
羽冠生物作为国内工程化疫苗研发的领先企业,基于团队多年积累的病原菌基因编辑能力,打造了PathX病原菌编辑平台,为细菌疫苗领域的病原菌编辑提供一站式的解决方案。同时,针对传统OMV疫苗存在的技术瓶颈,羽冠生物特别推出了下一代工程化平台OMV Plus,通过病原菌的编辑实现了OMV的增效、增产和工艺简化。基于该平台研发的B群脑膜炎球菌OMV疫苗,其临床前数据已在多维度显示具有成为该品类中最优疫苗的潜力,并预计明年申报IND。
在各方的共同努力下,我们有理由相信,中国B群脑膜炎球菌疫苗的研发将持续突破,并在不久的将来迎来真正造福我国人群的上市品种,为公众健康筑起一道新的坚固防线。
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关于羽冠生物
羽冠生物是一家专注创新疫苗研发的合成生物学公司,总部位于上海张江。公司拥有超过10种关键病原菌的基因编辑改造能力,在病原菌基因元件数量以及编辑效率上均为国内领先,并在多糖、类毒素、细菌外囊泡(OMV)等关键疫苗组分的工程化改造上拥有丰富经验。公司已成功推出了三大独创技术平台,包括针对细菌外囊泡疫苗开发的OMV Plus技术平台、全菌疫苗开发的ProBVax技术平台以及组分疫苗开发的BioDVax技术平台,并拥有多个自主研发的创新细菌疫苗管线。自2021年成立以来,羽冠生物已荣获勃林格殷格翰创新大赛冠军, Venture50“新芽榜TOP50”, BSA“最具投资价值瞪羚企业”等奖项。
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