投稿|100年仅6款产品获批,疫苗竞争背后的“佐剂”江湖

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图片来源@视觉中国

文 | 氨基观察 , 作者 | 方涛之
说起疫苗 , 几乎大家都能说上两句 , 但提到疫苗中的佐剂 , 了解的人就寥寥无几了 。
这也不奇怪 , 与疫苗相比 , 佐剂的发展几乎属于“原始森林” 。从1920年至今 , 美国FDA的批准的佐剂仅有6款 。至于国内 , 大部分疫苗企业还不具备新型佐剂研发、生产能力 。
获批产品屈指可数 , 并非佐剂不重要 。恰恰相反 , 在部分技术路线的疫苗里 , 它不可或缺 。佐剂的存在 , 可以让传统路线的减毒活疫苗失去市场;但因为它的加入 , 又可以让灭活疫苗起死回生 。佐剂 , 就是这么神奇 。
只不过 , 因为佐剂研发、产业化难度太大 , 导致鲜有新产品面世 。
随着新冠疫苗的爆火 , 这个曾经的无名英雄也开始被更多人熟知;佐剂的重要性 , 也被提升到了前所未有高度 。
如今的疫苗行业变得前所未有的热闹 , 一场关于佐剂的“拓荒”较量 , 也正在喧嚣之下 , 硝烟渐起 。
无名英雄 , 却能逆天改命从名字来看 , 佐剂好像只是疫苗中的配角 。但实际上 , 并非如此
除了减毒活疫苗、全菌体疫苗因为本身成分具有佐剂性质不需要佐剂之外 , 重组蛋白疫苗等第二代疫苗 , 大部分离不开佐剂 。
那么 , 佐剂究竟有什么魔力呢?
如果把疫苗比作是一颗子弹 , 那么抗原就是子弹的弹头 , 佐剂则是子弹中的火药 , 负责助推子弹射出 , 击穿天然免疫的屏障 。
从功能上来看 , 佐剂大致可分为三类 。
第一类 , 是配合疫苗递送的佐剂 , 将必要量的疫苗抗原和免疫刺激剂 , 呈递给免疫系统以诱导免疫 。比如铝佐剂、MF59、AS03等佐剂 。
第二类 , 是刺激免疫应答的佐剂 。此类产品含有免疫刺激剂或增强剂 , 利用受体介导的信号通路来调节免疫反应 , 增强抗原的免疫原性 。比如单磷酸脂质A( MPL)、QS21、CpG1018等 。
其中 , CpG 1018佐剂是一种TLR9激动剂 , 既能够刺激B细 , 促进体液免疫;同时也能刺激树突状细胞活化 , 进而刺激特异性T细胞、产生记忆细胞 , 战斗力显著强于传统铝佐剂 。
第三类 , 是由前两类佐剂组合而成的复合佐剂 。如葛兰素史克的AS04和AS01佐剂 。
AS04由铝佐剂和MPL两种成分所构成 , 其中MPL会吸附在铝剂上 , 激活TLR4反应 。葛兰素史克的二价HPV疫苗Cervarix , 用的就是这种佐剂 。
你可能不知道 , 一款优秀的佐剂 , 能够直接改变一款疫苗、甚至一家公司的命运 。
对此 , 葛兰素史克有足够的话语权 。其AS01佐剂 , 让重组蛋白带状疱疹疫苗Shingrix变身为行业天花板 , 将默沙东的减毒活疫苗斩于马下;如今RSV疫苗也迎来积极进展 , 有望攻克六十年研发黑洞 。
Novavax的Matrix-M新型佐剂 , 则是青出于蓝而胜于蓝 。其不仅让重组蛋白新冠疫苗NVX-CoV2373在免疫原性方面不逊色于mRNA疫苗;还让流感疫苗在3期头对头天花板Flubok(Sanofi)中 , 表现出积极的结果 。
传统技术路线的疫苗 , 也因为佐剂的出现而焕发新生 。
Valneva公司的灭活疫苗VLA2001 , 在添加铝佐剂、CpG 1018混合组成的佐剂之后 , 对多个变种毒株均有效 , 并且在免疫原性方面吊打新兴技术路线腺病毒载体疫苗 。
其三期临床头对头阿斯利康腺病毒载体疫苗AZD1222 , 最终数据显示 , 在同等条件下 , VLA2001中和抗体滴度为862 , 是AZD1222的1.39倍 。
正是凭借出色的性能 , VLA2001成为首款在欧洲获批的灭活疫苗 , 为传统技术路线扳回一局 。
当然 , 佐剂的作用不仅限于此 。通过使用佐剂还能够减少疫苗的接种次数 , 便于小剂量抗原的使用 , 改善疫苗反应能力等 。总而言之 , 佐剂虽然默默无闻 , 但它的作用无可替代 。
只不过 , 由于研发难度高等种种原因 , 在相当长的一段时间内 , 佐剂都属于无人踏足的“荒地” 。
100年仅6款获批 , 佐剂研发难在哪?在疫苗行业 , 人们的观念普遍比较保守 , 如果不是新冠疫苗的助推 , 新疫苗技术和新佐剂的问世来得也不会这么快 。
毕竟 , 在此前的几十年时间里 , 运用最为广泛的佐剂是1920年发现的铝佐剂 。尽管经过了很长时间的验证 , 但传统的铝佐剂也并非完美无缺 , 其诱导的免疫反应还不够强 。
我们都知道 , 疫苗的抗原应答可以分为Th1和Th2两种 , Th1型应答主要导致细胞介导的免疫反应 , Th2型应答是能够诱导中和抗体反应的体液免疫 。
传统的铝佐剂只能诱导Th2型应答 , 但仅这一种类型的免疫应答 , 为疫苗提供的保护效率并不算高 。所以诱导Th1型免疫应答的佐剂也是新佐剂的研究方向 。
20世纪90年代开始 , 随着人们对免疫系统的了解加深 , 其它类型的疫苗佐剂也相继问世 。但与疫苗相比 , 上市的佐剂数量仍少得可怜 。
截至目前 , 近百年时间里FDA批准上市的新型佐剂也仅有六款 , 分别为MF59、AS04、AS03、AS01、CpG1018 , 以及新冠紧急使用的Matrix-M佐剂 。
这又是为什么呢?
首先 , 是安全性问题 。
佐剂是配合疫苗注射到人体内的物质 , 安全自然是首要的要求 。但难也就难在 , 一款安全又有效的物质 , 难以寻找 。
而在过去 , 主要依靠个人研发经验设计不同的佐剂配方 , 无形中加大了难度 。
现阶段 , 新一代的佐剂基本上是站在第一代佐剂的肩膀上改进而来 。即便如此 , 开发依然难度依然很大 。
其次 , 是佐剂的作用机制非常复杂 。
一直以来 , 佐剂研究被称作是疫苗行业的“dirty little secrets” , 这主要是因为人们对佐剂的作用机制了解较少 。
截至目前 , 很多佐剂的作用机制 , 研究人员尚未研究清楚 。例如QS-21和免疫刺激复合物的机理始终是一知半解 。
这也导致 , 之前佐剂的开发只能遵循“经验科学” , 俗称“三分实力 , 七分运气” 。直到近年来 , 现代免疫学的发展 , 尤其是对固有免疫知识的积累 , 才在一定程度上加速了疫苗佐剂的开发 。
最后 , 是工艺放大的挑战 。
这些佐剂配方中 , 通常具有难以表征和标准化的天然衍生成分 , 例如水包油乳液中的角鲨烯油(来自鲨鱼肝) 。这导致了两个问题 , 一是工艺稳定放大较难 , 二是原材料来之不易 。
可不要小看这个问题 。有技术是第一步 , 还要有本事把技术从实验室带到产业 。由于佐剂的工艺放大和原材料供应问题 , Novavax就曾一再推迟其新冠疫苗申请上市的日期 。
正是这些一个接一个的难题 , 限制了新型佐剂的研发进展 , 导致其成为疫苗行业的稀缺物种 。
国产佐剂“拓荒” , 中国疫苗崛起虽然近百年间仅有六款佐剂被FDA批准上市 , 但每一款新佐剂上市的背后 , 都带来了疫苗的更迭 。
葛兰素史克更是凭借AS佐剂系统 , 成为了佐剂系统当之无愧的“扛把子” 。这也将是国内企业的机会 。
新冠疫情爆发后 , 国内疫苗供应链被催化强大 , 佐剂也不再是无名英雄 , 新型佐剂开发和应用持续加速 。国内已有不少玩家开始布局佐剂的研发 , 试图攻破这一被卡脖子的领域 。
比如瑞科生物 , 目前瑞科生物对标葛兰素史克的AS01、AS03、AS04分别研发了三款新型佐剂 。目前瑞科生物运用这三种新佐剂 , 分别开展了针对带状疱疹疫苗、新冠疫苗、HPV疫苗的研发 。
其中 , 运用新佐剂的新冠疫苗ReCOV已经展现出初步潜力 , 在人体试验中ReCOV可诱导与mRNA相似或更高水平的中和抗体 。
还有依生生物 , 着手研发了皮卡佐剂 。皮卡佐剂是一种靶向TLR3、RIG-I、MDA5受体的佐剂 。能够通过激活先天免疫产生共刺激因子CD40、CD80、CD86 , 促进抗原呈递细胞的提呈、活化T淋巴细胞 , 最终同时促进特异性的细胞免疫和体液免疫应答 , 以获得更强的免疫反应 。
目前 , 依生生物开展的皮卡狂犬疫苗、皮卡HBV疫苗已处于临床阶段 。在临床中 , 皮卡狂犬疫苗展示出的免疫能力要强于目前使用的狂犬疫苗 。
迈科康生物则同时具备了纳米乳佐剂技术平台 , 以及复合佐剂技术平台 。目前 , 其自主研发的复合新型佐剂MA105佐剂系统 , 已被用于重组带状疱疹疫苗的研发 。
除此之外 , 还有华诺泰自主研发的HA103(QS-21)佐剂、华普生物的CpG佐剂、上海泽润的铝/CpG佐剂、智飞生物的CpG佐剂和复合佐剂等 , 以及沃森生物、三叶草生物等相继成为佐剂拓荒者 。
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我们的佐剂产业不再是一片荒漠 , 这些拓荒者正在迎来属于它们的黄金时代 , 也正支撑起国产疫苗行业的“黄金十年” 。
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