纪念创刊90周年 | 结核病疫苗研究进展与突破

结核病是由结核分枝杆菌 (Mycobacterium tuberculosis, MTB) 感染引起的严重危害人类健康的慢性传染性疾病，其中以肺结核最为多见。卡介苗 (bacillus Calmette-Guérin, BCG) 系目前唯一可用的预防结核病的疫苗，在全球范围内被广泛接种，其对预防婴幼儿结核病发挥重要作用，但由于远期保护力不足，且对结核分枝杆菌潜伏感染 (latent tuberculosis infection, LTBI) 人群不能发挥预防作用，对预防全社会MTB传播效果有限。因此，全球科学家运用多种技术手段，积极研究不同技术路径的结核病新疫苗。作者从经典疫苗BCG出发，系统梳理了目前国内外结核病新疫苗的最新研究进展，并从抗原筛选研究、创新疫苗技术平台及精准免疫思路等方面阐述了结核病疫苗研究的新突破，以期为后续开展结核病相关疫苗研究提供有价值的参考。

关键词： 分枝杆菌, 结核; 疫苗; 研究

结核病是由结核分枝杆菌 (Mycobacterium tuberculosis, MTB) 感染引起的严重威胁人类健康的慢性传染性疾病，其中以肺结核最为多见。据世界卫生组织 (World Health Organization, WHO) 2023年发布的全球结核病报告，2022年全世界估算新发结核病患者1060万例，共造成130万例死亡，其中包括16.7万例HIV感染者。新型冠状病毒感染 (Corona Virus Disease 2019, COVID-19) 大流行对全球结核病诊断、预防及治疗产生了破坏性影响。目前，中国结核病发病数位列世界第三，我国肺结核报告发病患者例数长期位居甲、乙类传染病前列。

疫苗是控制传染病最经济、有效的措施之一。有效的结核病疫苗对于保护结核病易感人群、阻断结核病传播，以及降低结核分枝杆菌潜伏感染 (latent tuberculosis infection, LTBI) 人群发病至关重要。因此，迫切需要研发出新疫苗以加速降低结核病发病率，以实现WHO“终止结核病流行”的战略目标。

目前，卡介苗 (bacillus Calmette-Guérin, BCG) 为全球唯一可用的结核病预防性疫苗，至今已使用百余年。BCG对儿童原发性结核病、粟粒性结核病及结核性脑膜炎均有显著预防效果，是全球使用最广泛的疫苗之一。国际上对BCG的保护效果一直争议不断，英国国立卫生研究院组织专家审查了历年所有关于BCG保护力的临床试验和观察研究，系统地阐述了BCG的保护力问题。整理的18项临床试验中，仅有3项显示BCG无效，其中一项是大规模的印度Chingleput试验，该临床研究采用低剂量 (3IU PPD-S) 高判断标准 (硬结平均直径≥12 mm，导致纳入的受试者中可能存在大量已感染MTB的人群，同时，存在全人群非结核分枝杆菌 (nontuberculous mycobacteria, NTM) 感染率高的特点。因此，该研究仅表明BCG对MTB或NTM已感染的人群无效，对未感染人群无效的证据并不充分，更不足以支持BCG无效的结论。BCG面临的另一个挑战是关于复种的争辩。从1995年WHO不提倡BCG复种到2004年对BCG复种态度的转变，尽管WHO未明确推荐BCG进行复种，但在结核菌素皮肤试验反应呈阴性且不可避免需经常接触耐多药结核病 (multidrug-resistant tuberculosis, MDR-TB) 患者的成年人群，可以考虑进行BCG复种。目前，BCG复种的临床试验主要包括在南非开展的对健康青少年结核病预防 (NCT04152161)，以及在印度评估BCG复种与口服化学治疗药物在6~18岁结核病家庭接触者中预防结核病的研究 (NCT05330884)。同时，BCG的给药方式也重新引起人们的兴趣，在动物实验中，BCG鼻内接种可早期激活肺泡巨噬细胞，使其保护效率明显高于皮下接种。美国国立卫生研究院过敏与传染病研究所团队通过静脉注射BCG疫苗免疫猕猴，发现其血液和肺部T细胞的持久水平最高，接受静脉注射BCG疫苗接种的10只动物中有9只受到高度保护；6只在任何测试组织中均未发现可检测到的感染，3只肺组织中的MTB细菌计数非常低。牛津大学的两项临床试验也评估了BCG通过气溶胶途径在英国成年人中的安全性和免疫原性(NCT02709278和NCT03912207)，结果显示该接种方式具有良好的耐受性。此外，越来越多的 证据表明，BCG具有诱导“训练免疫”的能力，从而为其他传染病提供保护。

尽管BCG对预防结核病特别是预防婴幼儿结核病发挥重要作用，并在全球范围内广泛使用，但由于BCG远期保护力不足，对LTBI不能发挥预防作用，以及对预防全社会MTB传播效果有限。因此，全球科学家运用多种技术手段，积极研究不同技术路径的结核病新疫苗。

目前，全球结核病发病率的缓慢下降突出了新型结核病疫苗研发的紧迫性。WHO推出的“终止结核病流行”的战略显示，开发降低感染率和结核病风险的新疫苗是实现2050年根除结核病的关键因素。随着疫苗技术的发展，针对不同人群制定出了不同的免疫策略，主要有针对BCG未接种人群进行初次免疫、BCG接种后长期保护力不足者进行加强免疫和LTBI人群的预防免疫，以及用于结核病辅助治疗的治疗性免疫。尽管有些疫苗因各种原因退出或暂停临床研究，但截至2024年8月，全球仍有16种结核病疫苗处于临床试验的不同阶段，包括Ⅰ期临床试验4种，Ⅱ期临床试验6种，Ⅲ期临床试验6种。从疫苗技术路线来看，主要包括病毒载体类疫苗、重组蛋白与佐剂类疫苗、重组BCG和分枝杆菌活疫苗、分枝杆菌灭活疫苗及核酸类疫苗等 (图1)。

一、病毒载体类疫苗

病毒载体是一种常用的疫苗载体，可以模拟微生物入侵机体并诱导免疫应答的过程，可以形成长期免疫记忆，此外，还具有可容纳较长抗原片段、外源基因表达稳定、无需佐剂、可诱导高水平体液免疫和T细胞免疫应答、载体本身的固有免疫亦可增强适应性免疫、易于制备等优点。MTB作为胞内感染细菌，病毒载体诱导的高水平细胞毒性T细胞有助于机体对胞内MTB的清除。

1. ChAdOx1.85A+MVA85A疫苗: MVA85A是一种由英国牛津大学研发表达MTB抗原Ag85A的重组痘病毒载体疫苗。MVA85A疫苗的安全性和免疫原性已经在临床上不同人群中进行了大量评估，临床数据显示，MVA85A具有良好的耐受性和免疫原性。然而，MVA85A疫苗增强BCG方案并未在南非婴儿的Ⅱb期临床试验中提供保护。为了增强MVA85A的免疫原性，已经探索了几种新的免疫策略。其中，ChAdOx1.85A是一种与MVA85A表达相同抗原的新型黑猩猩腺病毒载体疫苗。在英国，对已经接种过BCG的健康成年人肌肉注射疫苗的Ⅰ期临床试验已经完成，结果显示，ChAdOx1.85A初次免疫MVA85A加强免疫具有良好的耐受性和免疫原性。目前，在乌干达已经完成针对成人和青少年肌肉注射ChAdOx1.85A和MVA85A的Ⅱa期研究 (NCT03681860)。此外，由于MTB感染一般是通过飞沫由呼吸道吸入，所以肺部是病原体MTB的主要进入途径，因此将结核病疫苗作为吸入剂接种可能是刺激肺部保护性免疫反应的更好方法。MVA85A气雾剂的安全性和可行性已在Ⅰ期临床试验中得到证实。在2013—2016年期间，对36名接种了BCG的健康英国成年人进行了MVA85A不同免疫方式的同源免疫以评估其安全性和免疫原性，结果发现气雾剂初次免疫-皮内加强免疫方案耐受性良好，但皮内初次免疫-气雾剂加强免疫导致短暂但显著的呼吸道不良反应。同时，ChAdOx1.85A疫苗的气雾剂使用已经在接种过BCG的健康成人完成了Ⅰ期试验 (NCT04121494)。

2. Ad35 (AERAS-402)疫苗: Ad35  (AERAS-402) 疫苗是由荷兰Crucell公司和美国AERAS组织联合开发的表达MTB抗原Ag85A、Ag85B和TB10.4的复制缺陷型35型腺病毒载体疫苗。Ad35疫苗对BCG接种后的成人、婴儿及HIV感染的成人均具有良好的耐受性，可诱导抗原特异性多功能的CD4⁺和CD8⁺ T细胞反应，且CD8⁺ T细胞免疫应答比CD4⁺ T细胞更强。Ad35疫苗在已感染MTB人群中存在较高风险，在南非开展的Ⅱ期临床试验 (NCT02414828) 结果显示，在活动性肺结核成人患者中接种Ad35疫苗，疫苗组 (7/31) 严重不良反应相较于安慰剂组 (0/5) 明显升高，提示对已感染MTB人群接种疫苗应密切关注安全性问题。

3. Ad5Ag85A疫苗: Ad5Ag85A是由加拿大麦克马斯特大学研发的表达Ag85A的5型腺病毒载体疫苗，用于BCG的加强免疫。在加拿大未接种和接种BCG健康志愿者中完成的Ad5Ag85A疫苗肌肉注射显示该疫苗具有良好的安全性和免疫原性，且BCG接种志愿者中观察到更强的免疫原性。此外，Ad5Ag85A疫苗的气雾剂给药在接种BCG的健康志愿者中完成了Ⅰ期临床试验 (NCT02337270)。

4.TB/FLU-05E疫苗: 流感病毒作为一种呼吸道病毒，其诱导的黏膜免疫能在肺部产生高水平的特异性免疫。2006年，俄罗斯研究员构建了TB/FLU-04L疫苗，该疫苗是以减毒流感毒株Flu NS106/ESAT-6-Ag85A为基础，表达早期分泌抗原靶蛋白6 (early secretory antigenic target 6, ESAT-6) 和Ag85A的黏膜疫苗。该疫苗是为婴儿、青少年和成人设计的一种预防增强疫苗，之前临床Ⅰ期结果显示该疫苗作为气雾剂鼻腔两次给药，具有良好的耐受性，未发生严重不良事件或病毒脱落，并且产生抗原特异性的记忆CD4⁺和CD8⁺ T细胞反应。目前正在准备实施一项针对结核感染者的Ⅱa期临床试验。TB/FLU-05E主要表达MTB抗原TB10.4 和 HspX，2023年5月至2024年8月，该疫苗正在18~50岁BCG接种志愿者中进行Ⅰ期临床试验 (NCT05945498) 以评估其预防结核感染的可能。

二、重组蛋白与佐剂类疫苗

MTB抗原成分在佐剂辅助下构成的疫苗称为结核病亚单位疫苗。现有研究显示，MTB分泌蛋白、潜伏期蛋白、细胞壁蛋白和糖脂组分具有较强的免疫原性，可诱导强烈的细胞和体液免疫应答，降低荷菌量，具有一定的保护效果。亚单位疫苗具有组分明确、安全性高等优点，现主要用于增强BCG免疫。此外，该类疫苗还可以用于MTB暴露后免疫。

1. M72/AS01E疫苗: M72/AS01E是由葛兰素史克公司 (GlaxoSmithKline, GSK) 研发的亚单位疫苗，含有MTB M72抗原 (MTB32A和MTB39A重组融合蛋白) 与佐剂AS01E，该疫苗用于促进BCG诱导的免疫反应。目前，该疫苗已经在肯尼亚、南非和赞比亚完成Ⅱb期临床试验，试验人群包括3575例18~50岁感染MTB (IGRA阳性) 的HIV阴性成年人，随访中期结果显示，疫苗的有效率为54%，最终分析表明，保护持续到3年随访，总疫苗效力为49.7%，M72特异性抗体浓度和CD4⁺ T细胞频率在第一次注射后增加，并在整个随访期间保持不变。就临床意义和证据强度而言，这一结果在数十年的结核病疫苗研究中是前所未有的。值得注意的是，疫苗组在南非、肯尼亚和赞比亚的活动性结核病发病数分别为11、2、0例，而在对照组则分别为24、1、1例，这意味着M72/AS01E的主要疗效是基于单一人群的数据，对MTB全球谱系和人类多样性的代表性有限。因此，尽快证明M72/AS01E在基因和环境不同的人群中的有效性是必要的。此外，疫苗对未感染MTB的人群、儿童和HIV感染者等特定风险群体的接种效果还需要进一步研究。此外，该疫苗对于25岁以上人群的疫苗效力仅为10.2%，远低于25岁以下人群的疫苗效力，(84.4%)，年龄因素对疫苗效力的影响有待探讨。2020年，M72/AS01E被GSK授权给盖茨医学研究所 (GMRI) 用于低收入国家，为在结核病负担高的国家继续开发和潜在使用这一候选疫苗铺平了道路。目前，GMRI正计划在南非2万例HIV感染者中开展M72/AS01E安全性和免疫原性Ⅲ期试验研究 (NCT06062238)，该临床研究预计2028年完成。

2. GamTBvac疫苗: GamTBvac是由右旋糖酐结合结构域 (DBD) 修饰的Ag85A和ESAT6-CFP10 MTB抗原，以及二乙基氨基乙基 (DEAE)-葡聚糖500 kDa和CpG寡聚脱氧核苷酸 (ODN) 混合佐剂组成，用于BCG加强疫苗来预防结核病。在俄罗斯60名接种BCG的健康志愿者中进行的一项Ⅰ期临床研究发现，候选疫苗安全且半剂量疫苗组对两种蛋白抗原提供了高效且稳定的免疫反应。随后在2020年完成了180名接种BCG的健康成人Ⅱ期双盲随机临床试验，GamTBvac疫苗诱导抗原特异性γ-干扰素 (IFN-γ) 释放和IgG反应。目前，Ⅲ期临床试验正在招募志愿者，旨在评估GamTBvac对18~45岁健康志愿者发生原发性呼吸道结核病的安全性和保护效果 (NCT04975737)。

3. H56:IC31疫苗: H56:IC31是丹麦国立血清研究所研发的，由MTB早期分泌蛋白Ag85B、ESAT-6和潜伏期相关蛋白Rv2660c，结合来自澳大利亚Intercell AG公司的IC31佐剂构成。与该疫苗类似的还有以Ag85B和ESAT-6为抗原的 H1:IC31疫苗和以Ag85B和TB10.4为抗原的H4:IC31疫苗。H56:IC31在小鼠和非人类灵长类动物模型中被证实的疗效使其成为疫苗试验中高度关注的候选者。目前，已在HIV阴性、接种过BCG的成人、LTBI和未感染MTB成人中，以及药物敏感活动性结核病患者中完成了对该疫苗的安全性和免疫原性的Ⅰ期或Ⅰ/Ⅱa期试验。2019年完成的Ⅰb期临床试验评估了H4:IC31、H56:IC31和BCG在青少年中重复接种的安全性和免疫原性，结果显示H4:IC31和H56:IC31诱导了抗原特异性CD4⁺ T细胞，以及H4和H56特异性IgG结合抗体。这些结果表明，该疫苗在所有研究剂量下均具有可接受的安全性和免疫原性。此外，H56:IC31的Ⅱb期试验正在南非和坦桑尼亚进行，目标人群是已成功治疗药物敏感活动性结核病的HIV阴性的成人，用于评估降低结核病复发的安全性和有效性 (NCT03512249)。

4. ID93+GLA-SE疫苗: ID93+GLA-SE是美国传染病研究所与美国AERAS组织合作开发，由MTB毒力相关蛋白 (Rv2608、Rv3619和Rv3620)、潜伏期蛋白 (Rv1813) 与GLA-SE佐剂 (TLR4的激动剂) 构成。该疫苗在临床前小鼠研究中诱导了强大的多功能性Th1反应，并对MDR-TB显示出保护作用，同时提高了抗生素在小鼠和非灵长类动物的治疗效果。2015—2016年，一项随机、双盲、安慰剂对照的Ⅱa期临床试验已经在南非完成，受试者是接种了BCG疫苗且HIV阴性的药物敏感肺结核患者，且已完成肺结核标准治疗，结果显示ID93+GLA-SE诱导了强烈持久的抗体反应和抗原特异性多功能的CD4⁺ T细胞反应。所有剂量均未发生与疫苗相关的严重不良事件，这些数据支持在暴露后疫苗接种策略中进一步评估ID93+GLA-SE改善结核病的治疗效果。目前，该疫苗由韩国Quratis公司主持了另外两项临床试验 (NCT03806686和NCT03806699)，已于2020年完成，等待结果进一步公布。

5. H107e/CAF10b疫苗: H107e/CAF10b是丹麦国立血清研究所研发的亚单位疫苗，由PPE68、ESAT-6、EsPI (缺失75-294aa)、EspC、EspA、MPT64、MPT70、MPT83等8种重组融合蛋白与CAF^®10b佐剂构成。目前，该疫苗正在南非开展针对140例HIV感染、Xpert MTB/RIF检测阴性成人的Ⅰ期临床试验 (NCT06050356)，预计2026年完成，旨在评估新疫苗及其成分的安全性和诱导产生的特异性免疫反应。

三、重组BCG或分枝杆菌活疫苗

基因工程活菌载体疫苗是指利用基因工程技术将病原体的免疫保护基因插入到细菌的非必需区域，构建重组细菌，经扩大培养后的疫苗。细菌载体正常生长繁殖的同时，外源目的基因高效表达，机体不仅能获得原始疫苗菌株的保护力，还可获得插入基因相关疾病的保护力。构建重组BCG的关键策略包括：基于促进抗原交叉提呈的角度，减少免疫系统对BCG的干扰；利用MTB双组分调节系统改造构建重组的MTB疫苗；将BCG缺失的重要保护性抗原经过基因重组插入BCG。重组BCG继承了BCG免疫反应广泛的优点，同时通过重组免疫原性强的抗原，弥补了BCG的不足，主要用于未感染人群的预防免疫。

1. VPM1002疫苗 (rBCGΔUreC::Hly): VPM1002是德国Vakzine Projekt Management GmbH公司和印度SIIPL公司合作开发的临床期唯一的重组BCG，将编码脲酶C的基因 (UreC) 转换为单核增生李斯特菌的Hly基因，脲酶的删除为Hly发挥活性提供了适宜的pH值环境，使表达Hly的BCG易于从巨噬细胞中逃逸，分枝杆菌可高效诱导CD4⁺和CD8⁺ T细胞，从而提高BCG的免疫原性。2017年在南非完成了新生儿的安全性和免疫原性评估，VPM1002与BCG相比，VPM1002在主要预后方面不劣于BCG，注射部位严重反应的发生率低于BCG组，两种疫苗均具有免疫原性，但BCG的应答率较高。VPM1002目前正在撒哈拉以南的非洲进行一项多中心Ⅲ期婴儿临床试验，来评估VPM1002与BCG相比在预防新生儿MTB感染方面的有效性、安全性和免疫原性 (NCT04351685)，且预计2025年完成。此外，预防成人结核病复发的Ⅱ/Ⅲ期临床试验 (NCT03152903) 正在印度进行。

2. MTBVAC 疫苗: 由西班牙Biofabri公司、印度Bharat Biotech公司、西班牙萨拉戈萨大学、国际艾滋病疫苗行动组织 (IAVI) 和结核病疫苗行动组织 (TBVI) 共同研发，是一种缺失phoP和fadD26基因的减毒MTB活疫苗，属于现代谱系4 (人类中最广泛的谱系之一)，保留了大多数结核T细胞表位，包含BCG不具有的RD1区的免疫优势抗原ESAT-6、CFP-10和PPE68。MTBVAC具有两大优势：一是两个毒力因子的缺失减少了毒力恢复的危险；二是MTBVAC与BCG不同，表达了人类分离株中的所有抗原，因此具有很好的安全性和免疫原性。该疫苗作为临床期第一个而且是唯一的MTB减毒活疫苗，用于新生儿预防，取代BCG，并作为青少年和成人的加强免疫疫苗。在南非完成的Ⅱa期试验中，发现MTBVAC在婴儿中具有与BCG相似的安全性和免疫原性，并具有长达1年的特异性和持久性免疫应答。目前，欧洲和撒哈拉以南非洲计划进行Ⅲ期临床试验，在未感染HIV的新生儿中评估MTBVAC 疫苗与BCG相比的安全性和免疫原性 (NCT04975178)。

四、分枝杆菌灭活疫苗

分枝杆菌灭活疫苗是由病原体经灭活处理制成的疫苗，包括MTB或NTM提取物，主要用于结核病患者的辅助治疗或LTBI人群的预防免疫。

1. RUTI疫苗: RUTI是由西班牙Archivel Farma制药公司研发的一种基于MTB全细胞提取物的多抗原脂质体疫苗，作为一种治疗性疫苗与短期抗生素治疗联合使用，用于预防LTBI发展为活动性结核病。临床前动物模型显示该疫苗的特点是多抗原反应，引发Th1/Th2/Th3复合免疫应答，并增加特异性CD8⁺ T细胞的局部积累，疫苗接种显著减少了毒性MTB攻击后肺部和脾脏中的细菌数量。一项针对健康志愿者的Ⅰ期研究和一项针对LTBI人群的Ⅱ期研究已经证明了良好的安全性，并发现该疫苗在所有研究剂量下都具有免疫原性。目前，一项针对药物敏感结核病和MDR-TB患者的Ⅱb期研究正在印度招募受试者 (NCT04919239)，另一项Ⅱb期临床试验是在阿根廷进行的RUTI疫苗针对活动性肺结核患者安全性和有效性的评价 (NCT05455112)。

2. DAR-901疫苗: DAR-901是由美国达特茅斯学院研发的，使用M.kyogaense菌株经大规模肉汤培养制备的全细胞热灭活NTM疫苗，区别于之前用琼脂培养基制备的SRL172疫苗。临床前研究表明，DAR-901异源加强免疫BCG小鼠的保护效果优于BCG同源增强。在美国完成的单点、随机、双盲、对照、Ⅰ期剂量递增试验中，在18~65岁接种过BCG的健康人群、HIV感染人群及IGRA阳性人群进行0.1、0.3、1 mg共3个剂量的皮内注射，结果显示DAR-901三针注射系列耐受性良好，具有可接受的安全性，并诱导对分枝杆菌抗原的细胞和体液免疫反应。2020年在坦桑尼亚的一项Ⅱb期预防感染试验已经完成，试验对象是结核病流行国家接种BCG的健康青少年，结果显示，1 mg DAR-901三剂量系列是安全的，耐受性良好但未能预防结核感染 (初始或持久的IGRA阳转)，而SRL172疫苗预防了结核病，这一事实提出了预防感染试验可能无法可靠地预测疫苗对结核病疗效的可能性。DAR-901在预防结核病方面的疗效还需要Ⅲ期试验来确认。

3. MIP/Immuvac疫苗: MIP是一种热灭活的NTM (Mycobacterium indicus pranii)疫苗，也被称为Immuvac，由印度医学研究委员会和卡迪拉制药公司 (Cadila Pharmaceuticals) 合作研发。该疫苗已被印度药品监督局和美国食品药品监督管理局批准为治疗多菌性麻风病患者的免疫治疗和免疫预防剂 (作为标准多药治疗的辅助)，并用于防止麻风病患者密切接触者发展为麻风病。在2011年的一项Ⅲ期试验中，MIP用于复治结核病的免疫治疗，结果显示接种疫苗期间未发生不良反应，且疫苗组的痰培养阴转率均明显高于安慰剂组，提示MIP疫苗对MTB有清除作用。目前，印度医学研究委员会已完成Ⅲ期临床试验，评估免疫接种在复治肺结核和初治肺结核患者中预防肺结核的有效性和安全性 (NCT00265226和NCT00341328)，但临床结果并未公布。

五、核酸类疫苗

核酸类疫苗包括RNA疫苗和DNA疫苗，是指将含有编码蛋白基因序列的质粒载体导入宿主体内，通过宿主细胞表达目标抗原蛋白，从而诱导宿主产生免疫应答，以达到预防和治疗疾病的目的。与传统的亚单位疫苗、灭活疫苗和减毒活疫苗等相比，mRNA疫苗具有突出的优势：首先，该类疫苗研发和生产周期短，容易实现量产，不同抗原的mRNA 疫苗可以用相似的生产工艺，且生产过程监测和质控可以轻松实现；其次，由于mRNA自身的特性，免疫后能很快降解，没有因毒力返祖或残留毒力而引发疫病的危险[；最重要的是，mRNA疫苗的目标蛋白在宿主细胞内表达，直接与组织相容性复合物MHC Ⅰ或Ⅱ类分子结合，可同时诱导机体形成细胞和体液免疫应答，对结核病等依赖细胞免疫清除病原体的疫苗将更加有效。

1. RNA疫苗: 早在2004年，有学者首次尝试通过mRNA技术来制备编码MPT83抗原的mRNA疫苗，并且在小鼠模型中产生了明显的体液免疫和细胞免疫应答。鉴于mRNA技术在COVID-19疫苗研发中取得的巨大成功，使得人们对结核病 mRNA疫苗的研发更具信心。目前，BNT164疫苗是唯一进入临床的多抗原TBmRNA疫苗，正在18~55岁健康成年人中开展临床Ⅰa期试验 (NCT05537038)，评估BNT164疫苗 (BNT164a1和BNT164b1) 4个剂量的安全性和免疫原性，以筛选出一个安全耐受的剂量用于后续临床研究。此外，另一项Ⅰb/Ⅱa临床研究 (NCT05547464) 也正在南非进行，旨在评估这两种疫苗在接种 BCG的 HIV 阴性受试者和 HIV 感染者中的安全性、反应原性和免疫原性。

2. DNA疫苗: 韩国延世大学研发的GX70疫苗作为唯一获批临床的结核病 DNA疫苗，由4个MTB抗原质粒和重组Flt3配体组成。Ⅰ期临床试验用于评估该疫苗对治疗失败或复发风险高的肺结核的安全性、耐受性和免疫原性 (NCT03159975)，但由于经费问题，该项临床研究目前已经撤回。

国际上结核病疫苗技术路线和疫苗种类在我国均有不同团队在开展研究，总体处于临床前药效学和安全性评价阶段。

一、病毒载体类疫苗

国内复旦大学和华中科技大学等单位开展了应用腺病毒等载体介导结核抗原的病毒载体疫苗研究。其中，复旦大学团队构建的重组仙台病毒载体结核病疫苗SeV85AB，单次黏膜疫苗接种能诱导有效的抗原特异性T细胞反应，诱导肺组织定居记忆CD8⁺ T细胞。对MTB攻击产生和BCG相当的保护作用。BCG初免-SeV85AB加强免疫可显著增强BCG诱导的IFN-γ分泌水平和脾脏、肺脏中多功能T细胞反应，以及对MTB感染的保护作用。

二、重组蛋白与佐剂类疫苗

中国食品药品检定研究院团队AEC/BC02疫苗是由重组MTB Ag85B蛋白、ESAT6-CFP10融合蛋白 (EC) 和BCG-CpG复合佐剂系统BC02构成的亚单位疫苗，是目前国内第一个进入临床试验的重组蛋白类结核病新疫苗，主要用于LTBI人群的预防。AEC/BC02疫苗在小鼠中可诱导高水平的体液免疫应答和Th1型CD4⁺/CD8⁺ T细胞免疫应答和免疫记忆。在豚鼠潜伏感染模型中，该疫苗具有保护作用，能够有效控制MTB的复发。此外，AEC/BC02疫苗作为BCG的远期加强免疫，可显著增强BCG的免疫保护效果。经第三方转化后，AEC/BC02疫苗已经进入临床研究阶段，拟通过结核菌素皮试试验、结核特异性抗原皮肤试验和γ-干扰素释放试验分析技术等3种筛查手段区分不同人群，分阶段评价不同剂量AEC/BC02疫苗在不同人群中的安全性和免疫原性。目前，已在上海和武汉分别完成Ⅰa和Ⅰb期临床试验，结果显示出该疫苗对健康志愿者具有良好的耐受性 (NCT03026972、NCT04239313)。Ⅱa期临床试验将在LTBI人群中进行安全性和免疫原性的评价 (NCT05284812)。

此外，兰州大学团队通过筛选MTB感染期、潜伏期、恢复期不同阶段抗原，设计、构建并制备了一系列含多期抗原的融合蛋白，包括ESAT6-Ag85B-MPT64 (190-198) -Mtb8.4-HspX (LT69)、Mtb10.4-HspX (MH)、MPT64-Rv1978-Rv2645 (LT28)和ESAT6-CFP10-Rv1738 (LT33) 等。研发了以二甲基双十八烷基铵 (DDA) 为载体，聚肌胞 Poly I:C为激动剂的复合佐剂DDA+Poly I:C (DP)。佐剂亚单位疫苗LT69和LT28+LT33+MH在小鼠模型中可诱导长期免疫记忆，保护效率与BCG相当，甚至略高于BCG。其中，LT33和MH已初步建立了规模化制备方法，且对复合佐剂DP进行了急性毒理学观察，未观察到不良反应。

三、重组BCG

国内进行重组BCG研究的团队较多，代表性的研究团队有复旦大学、华中科技大学、四川大学、空军军医大学等。其中，复旦大学团队以BCG过表达Ag85B和Rv3425融合抗原构建了重组rBCG-AR。该重组BCG在小鼠体内可以诱导高水平的体液免疫和细胞免疫，小鼠、豚鼠和恒河猴体内均显示出高于BCG的保护效果。华中科技大学团队在BCG中敲除了自噬抑制基因Rv2432c，构建 ΔBCG-2432c，可提高抗原呈递能力，增加疫苗诱导的免疫记忆，增强免疫保护作用。空军军医大学团队等构建了过表达c-di-AMP合成酶DisA，构建rBCG-DisA，可诱导比BCG更强的免疫应答，增强豚鼠的抗结核免疫保护水平。广州生物医药与健康研究院团队等利用耐药卡介苗 (drug-resistant BCG, drBCG) 构建了重组卡介苗，动物实验也证明可辅助治疗耐药结核病，但这些研究目前尚处于临床前研究阶段。

四、减毒活疫苗

尽管BCG保护期有限，但迄今为止还没有任何一种比BCG更具保护作用的新型结核病疫苗通过临床评估。此外，其对青少年及成人无效的观点缺乏系统规范的临床验证，有必要进行BCG对未感染人群免疫预防结核病效果的研究。中国食品药品检定研究院团队基于对BCG菌种本身可能对疫苗保护效力影响的评估，从减少传代代次及保证菌种种群单一的基础上，从1956年冻干复合菌种中筛选出1株单细胞克隆菌种，基因组的缺失区、插入序列及单核苷酸多态性更少，为国内外唯一真正意义上的单细胞克隆菌种，其动物保护效果优于复合菌种。由该菌种制备的皮内注射用BCG接种对象为6~65岁的未感染人群或BCG接种后阴性人群，旨在解决普遍认为的成人复种BCG无效的问题，经第三方转化后，获得临床批件，已在中国境内及美国开展Ⅰ期临床研究 (CTR20181282、NCT04563273)，将按成人、青少年及儿童顺序进行临床安全性及有效性评价。

五、灭活疫苗

注射用母牛分枝杆菌 (Mycobacterium vaccae, 微卡) 是一种双向免疫调节剂，对免疫力低下者能提升保护性免疫功能，而对免疫亢进者能抑制超敏反应，减轻病理性免疫损伤。2001年，微卡获批用于临床结核病化疗的辅助治疗。已有的Meta分析表明，微卡联合抗生素治疗安全性好，有利于初治、复治和耐药结核病患者的痰菌阴转，增强化疗效果，提高临床治愈率，但其远期疗效仍有待进一步研究。2012年12月，微卡作为预防用生物制品获得临床批件，于2013年10月正式开展双盲、随机和安慰剂对照的Ⅲ期临床试验 (NCT01979900)。该试验共纳入15~65岁LTBI受试者10000名，以评估其有效性和安全性。该临床试验已于2018年初完成，结果显示，微卡预防新发结核病的疫苗保护率为54.7% (95%CI:29.8%~70.8%)。2021年，微卡获批增加适应证，用于预防LTBI人群发生肺结核。至此，国内首个也是唯一一个结核病预防及辅助治疗生物制品正式诞生。

六、核酸类疫苗

目前，我国对核酸类疫苗的研究以DNA疫苗为主，mRNA疫苗正处于起步阶段。解放军总医院第八医学中心团队自1998年率先在国内开展结核DNA疫苗研究，对30多种MTB抗原或表位的免疫原性、治疗效果或保护效力进行比较、筛选，拥有5项结核基因疫苗制备专利，其中Ag85A DNA疫苗已完成了临床前研究、中试工艺研究和安全性评价；另一个注射用电导入MTB Ag85AB 质粒DNA也已完成了临床前研究、中试工艺研究和安全性评价，目前正在进行治疗性疫苗的临床转化研究。其余团队研发的结核DNA疫苗均处于临床前研究阶段，如苏州大学团队拥有6项结核基因疫苗制备和壳寡糖黏膜免疫递送系统专利；复旦大学团队拥有3项结核基因疫苗制备专利等。这些结核DNA疫苗免疫动物后均可在体内较长时间表达，显著诱导体液免疫和细胞免疫应答，抵抗MTB感染，提供中等程度的保护效果。但人群中结核病的保护效率尚需在临床试验中验证。mRNA疫苗方面，据了解，苏州艾博生物科技有限公司已完成小鼠、豚鼠免疫原性评价，并初步证明其免疫原性可与GSK的M72/AS01E和BioNTech的BNT164相媲美。目前，该公司正在着手冻干工艺开发及放大，以及后续的攻毒试验，以证明该候选分子的保护力。

一、抗原筛选研究新突破

随着组学技术的发展，应用组学技术进行抗原筛选也有较多研究。我国学者应用临床结核病患者，以及从组学等角度筛选了MTB中能引起体液免疫和细胞免疫应答的高免疫原性抗原。这些抗原可以分为细胞壁抗原、BCG缺失区(RD) 抗原、PE/PPE家族抗原、γδ T细胞抗原等不同类型。其中，中国医学科学院团队克隆MTB开放阅读框编码蛋白，在大肠埃希菌菌株进行高通量表达纯化。检测了1250种蛋白质在结核病患者中的血清学和抗原特异性细胞免疫反应。筛选获得结核病患者中抗体水平较高的12种蛋白质 (Rv0388c、Rv0415、Rv0582、Rv0813c、Rv0819、Rv1455、Rv1773c、Rv1853、Rv1864c、Rv2234、Rv3102c、Rv3242c) 和引起结核病患者外周血单核细胞产生IFN-γ的4种蛋白质 (Rv0232、Rv1031、Rv2016和Rv1198)。中国科学院生物物理研究所团队使用酿酒酵母菌株Y258表达纯化了3829 种MTB蛋白质，构建蛋白质组芯片。检测结核病患者抗体水平，确定14 种蛋白质可诱导较高水平的抗体 (Rv0324、Rv0537c、Rv1685c、Rv2072c、Rv3899c、Rv1100、Rv1865c、Rv3881c、MT0124、Rv2884、MT3959、Rv2564、Rv1654、Rv0440a)。北京胸科医院团队使用ELISPOT 测定法评估了1781 种MTB蛋白刺激结核病患者外周血产生 IFN-γ的能力。筛选出20种刺激活动性结核病患者单核细胞产生IFN-γ的抗原。随后，经小鼠攻毒实验筛选获得具有较高保护效果的3种抗原 (Rv1485、Rv1705c和Rv1802)。结核蛋白质组芯片和抗原的筛选提供了结核病基础研究的新方法学平台，为发现新的免疫原和标志物，进而发展新型高效疫苗、药物和检测技术提供一种可能。

二、疫苗技术平台新突破

受COVID-19的mRNA疫苗研究的启发，近期结核领域mRNA疫苗的研究也开始受到重视，为结核病疫苗的研究提供了新的发展思路。2022年，Coler团队用自复制reRNA平台编码一种临床前的结核病疫苗候选抗原ID91，通过第一代纳米结构脂质载体包封ID91 repRNA，并首次在小鼠模型中评估了结核病 repRNA疫苗的有效性。2019年，军事医学科学院发表了关于体外合成的稳定Ag85B-mRNA疫苗具有良好免疫原性的报道，但总体而言我国结核病mRNA疫苗尚处于起步阶段。

疫苗免疫途径和递送技术上也有所突破，上海塔瑞莎生物技术有限公司研发了中国第一个拥有完全自主知识产权的电脉冲核酸药物导入系统，提高了质粒在体内的转染效率，增强了DNA疫苗的免疫原性，2018 年获得了中华人民共和国医疗器械注册证 (沪械注准20182090166)，是全球唯一获得药监部门批准、用于DNA疫苗递送及具有医疗器械注册证的产品，在顺应性和安全性上均优于国际同类产品。解放军总医院第八医学中心团队研发的第一个电导入结核病Ag85AB DNA疫苗已完成了临床前研究、中试、安全性评价和临床三批样品生产，电导入DNA疫苗不仅安全，而且增强了低剂量Ag85AB DNA疫苗细胞免疫应答，使用少量的DNA疫苗即可产生较好的免疫效果。

全球广泛使用的铝佐剂已难以满足创新疫苗的研发需求，特别是重组蛋白疫苗研发，有无优质安全的佐剂已经成为显著的“卡脖子”环节。国际上最新的HPV疫苗和VZV疫苗取得突破性进展，很大程度上得益于跨国公司的创新佐剂的成功研发和使用。迄今，全球多款新型佐剂批准上市，如瑞士诺华制药公司的水包油乳剂佐剂MF59，GSK的AS01、AS04、AS03，以及美国Dynavax公司的胞嘧啶磷酸鸟苷CpG1018，这些佐剂均被国外疫苗企业垄断。国内多个团队已经开始布局佐剂的研发，尝试攻破这一“卡脖子”领域。如中国食品药品检定研究院团队研发的BC系列佐剂，具有广谱佐剂特性，通过TLR9受体介导激活固有免疫应答，对多种病毒、细菌和寄生虫抗原具有较好的免疫增强作用，与COVID-19的DNA 疫苗配伍后同样发现其具有很强的佐剂效应，在对水痘-带状疱疹病毒gE蛋白疫苗和重组结核疫苗AEC/BC02的研究中，均显示协同刺激免疫应答，增强对小鼠的免疫强度和持久性，目前AEC/BC02疫苗处于Ⅱa期临床试验，(NCT05284812)，是我国较早进入临床研究的新型复合佐剂。此外，北京华诺泰生物医药科技有限公司团队研发的含QS-21的脂质体佐剂用于重组带状疱疹疫苗 (CHO细胞)，已进入临床Ⅰ期 (CTR20233715)。南京赛威信生物医药有限公司团队早年研发的CpG QCX1佐剂已用于乙型病毒性肝炎治疗性疫苗和预防性疫苗研究，且分别处于临床Ⅱ期 (CTR20231429) 和临床Ⅰ期 (CTR20233405) 研究。兰州大学团队研发了由阳离子脂质体DDA与Toll样受体3激动剂Poly I:C构成的DP佐剂，能诱导 Th1 型细胞免疫及体液免疫，可辅助结核亚单位疫苗诱导有效的免疫保护作用。总之，COVID-19疫情的暴发，加速了新型佐剂的研发进展，希望不久的将来，结核病疫苗研发能得益于佐剂研发的进展。

三、精准免疫思路新突破

针对我国结核病发病率和潜伏感染率高，以及BCG普遍接种的现状，中国食品药品检定研究院团队率先提出：首先对拟预防的人群进行免疫状态与感染背景的有效筛查和区分，依据人群的免疫背景和感染状态，给予不同作用机制疫苗进行精准预防，据此建立适合我国国情和疫情的结核病免疫预防体系。EC皮试试剂在我国的成功上市为精准免疫提供了筛查手段，其与IGRA一样能较好地区分BCG接种、NTM与MTB感染，且具有成本低、易于在欠发达国家进行大规模筛查的优点。通过PPD、EC或IGRA可有效将人群进行区分。我国结核病预防至少应考虑如下三方面人群：首先，中国庞大的LTBI人群，需研究不同于BCG的LTBI预防用疫苗 (PPD+和EC+/IGRA+)。其次，对未感染人群，随着BCG接种后的年龄增加，视其PPD反应特征，可分为BCG接种维持免疫记忆阳性人群 (PPD+和EC-/IGRA-) 和BCG接种免疫记忆阴转人群 (PPD-和EC-/IGRA-)。这两类人群的预防需求不尽相同，对BCG免疫后PPD皮肤试验维持阳性的人群，其初免的BCG免疫反应尚存，需要加强免疫新疫苗巩固BCG的保护效果；对BCG接种后PPD皮肤试验阴转的人群，其初免的BCG免疫反应几乎消失，需要补种BCG或其他类似初免疫苗，重新激活免疫保护反应。最后，我国新生儿BCG的接种率约为95%，尚有近5%的漏种缺口，以及青少年及成人期BCG免疫保护反应消失的人群，这些人群中的未感染者可同视为BCG阴性人群，可重新接种BCG或其他初免疫苗，建立免疫保护反应。

近年来，国际结核病新疫苗研究取得了很大进展，越来越多的疫苗进入临床阶段，我国目前结核病疫苗的研究相对滞后，大部分疫苗处于临床前研究。但随着结核病基础科学的进步、免疫途径多样性的增加、新型佐剂的发展、疫苗递送技术的进步、mRNA疫苗新技术的研发及精准免疫策略的制定等突破性进展，为结核病疫苗的发展提供了强有力的帮助。同时，需要大量人力、物力和财力的支持和投入，更需要研、学、产、监、用等多部门有机合作，尽快实现更多疫苗的转化，进入临床研究，以扩充我国结核病候选疫苗库，增加临床研究的成功率。总之，新型结核病疫苗的研发对于结核病的防治影响重大，期待未来可以早日终结纠缠人类数千年的传染病。

利益冲突   作者声明不存在利益冲突

作者贡献  李军丽和郭晓楠：文章撰写；梁艳、何朴和李效池：数据采集；赵爱华和都伟欣：行政和技术支持；吴雪琼、祝秉东和徐苗：对文章的知识性内容作批评性审阅