摘要：自从发现人类呼吸道合胞病毒（hRSV）以来，进行了多项研究工作，以开发能够减少易感人群中由该病原体引起的严重疾病、住院、长期后遗症和死亡风险的疫苗和治疗方法。在这种情况下，针对hRSV的特定疗法主要基于单克隆和多克隆抗体，如静脉注射免疫球蛋白（IVIG）-RSV和单克隆抗体帕利珠单抗。然而，这些疗法存在显著的限制，包括需要招募大量康复志愿者献血以获取IVIG-RSV，以及与反复使用帕利珠单抗相关的成本。这些限制使得这种产品对于高风险患者以外的人群来说并不具有成本效益。这些问题强调了仍然需要为人类使用识别新的安全有效的治疗方法。然而，这些新疗法必须从相对较低的生产成本中受益，并且有机会为高风险人群和任何需要治疗的人提供。在这里，我们回顾了用于预防由hRSV感染引起的病理的不同抗体，突出了目前批准用于人类使用的治疗方法及其临床价值。同时，也回顾了基于临床前研究和临床试验结果的最有希望的新候选疗法。
1. 引言
人类呼吸道合胞病毒（hRSV）或基于2016年重新分类的人类正肺病毒，是一个全球性的主要病原体关注点。这种传染性病原体是季节性爆发的原因，与显著的发病率和死亡率相关。高风险人群在感染hRSV后出现严重后果，包括早产儿童，尤其是那些有生物医学并发症如支气管肺发育不良的儿童，以及老年人。在这些高风险人群中，hRSV感染更有可能引起下呼吸道疾病，导致许多情况下危及生命的肺炎。然而，值得注意的是，即使是足月健康婴儿也存在患严重hRSV肺炎的风险（尽管比早产婴儿的风险小），并且由于病毒的普遍性，构成了大多数病例。此外，大量证据表明，这种病毒感染，包括在婴儿期获得的感染，与长期的慢性后遗症相关，包括神经精神变化、哮喘、气道功能障碍和对过敏的易感性。这三种后果与hRSV引起的高度炎症性免疫反应有关。因此，预防hRSV感染的免疫病理学带来的严重健康后果是公共卫生的优先事项，特别是在易感人群中，无论是通过主动免疫、免疫预防还是早期治疗。
尚未批准针对hRSV的疫苗。此外，仅有一种预防性抗体产品，帕利珠单抗，在有限的情况下获得许可。在大多数hRSV感染的情况下，主要的管理策略是预防、症状管理和支持性治疗。为了理解缺乏针对hRSV的疫苗，机体在婴儿期间对这种病毒的免疫反应提供了关键见解。在生命的早期，免疫反应倾向于极化为Th2型。因此，hRSV促进婴儿发展出一种类似过敏的Th2偏向的免疫反应。这种反应包括相当大的肺部和气道炎症，以及无效的免疫记忆的建立，使个体容易再次感染。曾经被视为有希望的疫苗候选物，由甲醛灭活病毒颗粒（FI-hRSV）组成，在儿童中引起这种类型的反应，并在再次暴露于病原体时导致疫苗增强疾病（VED）。在试验参与者中，自然hRSV感染在接种疫苗后导致了严重的疾病和两名婴儿死亡。自那次事件以来的研究强调了开发能够将适应性反应转向具有有效抗病毒能力的Th1偏向免疫反应的疫苗原型的必要性，理想情况下将包括中和抗体和hRSV特异性T细胞和B细胞的产生。
尽管hRSV疫苗开发的历史充满挑战，但过去几十年的密集研究努力已经导致多个疫苗候选物处于临床前和临床研究的不同阶段，包括亚单位疫苗、病毒载体疫苗、基于DNA的疫苗和基于重组结核杆菌卡介苗（BCG）的疫苗等。与其他药物开发领域一样，当前的努力已经利用了现在对hRSV的广泛结构知识，以确定新的药理学靶点。然而，尽管有这些努力，这些疫苗候选物中还没有一个被批准用于临床使用。这一事实强调了在继续寻找安全有效的疫苗的同时，探索和发展其他预防性和治疗性策略以对抗这种病原体的重要性。
通过不同于疫苗接种的治疗途径已经评估了对hRSV引起的疾病进行保护。唯一获得许可的针对hRSV的药品是针对病毒融合蛋白（F-hRSV）的单克隆抗体帕利珠单抗和广谱抗病毒药物利巴韦林，后者不是通过明确针对hRSV结构成分的机制发挥作用。这两种产品在预防hRSV引起的严重疾病方面的效果有限。此外，多克隆免疫球蛋白产品，如静脉注射免疫球蛋白（IVIG），已被批准用于对抗hRSV。然而，随着帕利珠单抗的出现，FDA暂停了多克隆免疫球蛋白的使用，转而支持更现代和有效的单克隆抗体。
本文综述探讨了针对hRSV的抗体产品，讨论了它们的发展历史以及临床使用的产品类型，并突出了关键优势和弱点。接下来，我们讨论了临床中用于对抗hRSV的抗体产品的临床价值，重点关注抗感染效果和其他关键临床结果，如住院和死亡。最后，我们简要概述了正在进行临床前或临床开发的新型抗体产品。
2. 针对hRSV的抗体使用历史
hRSV最初是在50年代从一群黑猩猩中分离出来的，被称为黑猩猩感冒病毒（CCA）。这种病毒被分类为单链、负义RNA病毒，基因组由10个基因组成，编码11种蛋白质（9种结构蛋白和2种非结构蛋白）。通过对hRSV结构的数十年研究，提供了许多可能的药理学靶点，包括结构蛋白和非结构蛋白。在结构蛋白中，引起最大兴趣作为可能的药理学靶点的是融合糖蛋白（F-hRSV）、附着糖蛋白（G-hRSV）、核蛋白（N-hRSV）和膜蛋白（M-hRSV）。
在未能证明FI-hRSV疫苗在免疫儿童人群中的安全性之后，探索了新的疗法以控制hRSV感染在风险人群中引起的严重预后。然而，到目前为止，只有两种针对hRSV的具体治疗药物获得批准，这两种都是基于免疫球蛋白的预防性药物。这些是来自康复期血清的多克隆免疫球蛋白（即静脉注射免疫球蛋白；IVIG）和人源化单克隆抗体帕利珠单抗。在这两种中，只有帕利珠单抗仍在临床使用，原因是IVIG的生产不可靠性、批次间变异性、成本以及缺乏优越性。
2.1. 当前临床使用的针对hRSV的抗体类型
正如前文提到的，有两种基于免疫球蛋白的产品被批准用于对抗RSV的临床：多克隆抗体，正式称为呼吸道合胞病毒静脉注射免疫球蛋白（RSV-IVIG，RespiGam®）和人源化单克隆抗F抗体帕利珠单抗。然而，没有针对hRSV的其他蛋白（无论是结构蛋白还是非结构蛋白）的抗体被批准用于临床使用（表1）。
RSV-IVIG是第一个被批准用于对抗hRSV的基于抗体的产品。然而，在批准后不久，其有效性和成本效益就受到了质疑。此外，作为一种从康复患者那里获得的多克隆产品，RSV-IVIG与批次间高度变异性相关，因此其效果、药代动力学特性和不良反应是不可预测的。因此，在帕利珠单抗显示出明显优势和更大一致性后，IVIG被停用。RSV-IVIG因此不再在标准临床实践中使用。
相比之下，帕利珠单抗是一种针对F-hRSV的人源化单克隆抗体，作为hRSV的中和剂。它被指示用于高风险早产婴儿的免疫预防。然而，其高成本、频繁给药的需求（在流行季节前五个月每月一次）、中等效果以及仅限于预防使用（在感染后治疗中显示出缺乏效果）突显了在临床实践中需要更优越的药剂。一般来说，用于预防和治疗目的的单克隆抗体领域提供了有希望的潜力。这些药剂提供了卓越的目标特异性和高亲和力，因此可能以相对较少的不良反应实现强大的治疗效果。因此，除了帕利珠单抗外，还有几种针对hRSV的抗体产品正在进行临床前或临床开发。正在进行临床研究的两种抗体是：在志愿者中促进皮肤反应的III期临床试验失败的motavizumab和最近在英国和欧盟获得监管批准的nirsevimab。它们都是作为中和抗体的抗F免疫球蛋白。
帕利珠单抗、motavizumab和nirsevimab都针对F-hRSV。尽管这种蛋白作为抗体开发的目标引起了大部分研究兴趣，但针对G-hRSV、M-hRSV和N-hRSV的抗体的生成也已经被探索。
2.2. 当前抗体产品的临床价值、效果和结果
由于通常具有有利的安全性和有效性，单克隆抗体在治疗和预防目的的使用在过去几十年中呈爆炸性增长，成为癌症、自身免疫和传染病治疗中最成功的疗法之一。不幸的是，在hRSV感染的特定领域，这种进展并没有像其他领域那样壮观。迄今为止，用于对抗hRSV的两种免疫球蛋白产品仅具有有限的效果，它们不利的成本效益比使它们的目标人群相当狭窄。然而，早产儿和有肺部并发症的婴儿群体是例外，其中帕利珠单抗被描述为具有有利的成本效益。相反，即使这个人群可以从这种抗体中受益，由于hRSV的普遍性，大多数严重的hRSV病例发生在没有生物医学并发症的婴儿中，这个人群被排除在预防之外。这些观察结果突显了将对抗hRSV的治疗武器扩展到更广泛的患者群体的可能性。正如前文提到的，由于IVIG的停用，只有帕利珠单抗目前定期使用，尽管由于其最近的批准，nirsevimab也预计将很快普及。
帕利珠单抗专为有生物医学并发症的早产儿保留，尤其是支气管肺发育不良。效果适中：在预防住院方面接近55%。由于其半衰期短且没有任何免疫激活效果，帕利珠单抗的治疗效益是短暂的。因此，它需要频繁给药（在秋季和冬季期间多达五次注射）。这使得它成为管理hRSV的昂贵治疗策略。由于它作为中和抗体的作用，帕利珠单抗最好用作预防，以防止感染许多宿主细胞。因此，避免随后的呼吸病理学，并在疾病，特别是严重的免疫介导疾病已经建立时，作为治疗的价值很小。此外，由于F-hRSV容易发生突变，已经报告了逃避中和的情况，这突显了针对更保守的结构，如N-hRSV或G-hRSV的必要性，两者都被描述为具有保守域。
值得注意的是，尽管帕利珠单抗是FDA批准的产品，但其针对hRSV的免疫球蛋白产品的有效性，包括帕利珠单抗，一直受到质疑。Cochrane数据库的系统评价评估了在高收入国家的临床环境中使用IVIG、帕利珠单抗和motavizumab，并发现没有任何疗法在分析的任何临床结果上与安慰剂不同。此外，免疫球蛋白在儿童中没有显著降低死亡率或住院时间。此外，研究发现帕利珠单抗在青少年极早产儿中没有显著改善肺功能结果，包括强制呼气量和清除指数。这种长期效益缺乏的原因尚不清楚，但可以假设，鉴于帕利珠单抗如前所述仅作为中和抗体，其有用性可能完全来自于早期预防，一旦感染和免疫病理学在呼吸道中建立，其治疗价值就有限了。这些结果强调了支持性治疗是严重hRSV感染最有价值的干预措施。因此，仍然存在预防严重疾病的未满足需求，这突显了开发可能显著改善临床结果的预防和治疗药剂的显著潜力。
3. 新型研究药物
新型抗体产品应该满足几个理想的标准，以开发可靠的药物治疗方案。首先，它们应该具有非常高的靶向亲和力，以避免在指定剂量下产生非靶向效应。此外，需要优化药代动力学特性，包括相对较长的半衰期和有效分布到目标组织，以确保少量给药就能达到预期的治疗效果。在这方面，一些修改策略，如糖基化或战略性氨基酸修饰，已经在其他抗体产品中增强了药代动力学。另一个有趣的药代动力学变化涉及设计不同于注射的给药途径，如可吸入或鼻内给药，这可能在感染部位提供增强的局部保护，并提高患者的依从性。在这方面，概念验证研究已经证明，在动物模型中，通过气溶胶给予帕利珠单抗能够成功地在肺部沉积抗体，这种方法可能作为预防措施，通过控制早期感染后在呼吸道组织中的局部病毒传播，以预防严重疾病，这表明这种抗体的可吸入形式未来可能会被批准用于临床。
此外，更倾向于使用人源化或全人抗体，而不是小鼠或嵌合抗体，因为它们引发抗免疫球蛋白抗体的风险较低。另一个重要考虑因素是免疫球蛋白类别：虽然IgG和IgM抗体可以引发补体依赖性细胞毒性，但IgA产品可能更适合在病毒进入点局部给药。最后，必须仔细设计药物靶点。针对病毒表面蛋白的免疫球蛋白，如F-hRSV、G-hRSV或M-hRSV，预计将作为中和抗体，因此最适合用于预防或在已知暴露后早期治疗。
另一方面，将抗体针对病毒膜内发现的蛋白质（如N-hRSV、P-hRSV或L-hRSV）或非结构蛋白，可能会让这些抗体能够附着在感染的细胞上。然而，到目前为止，很少有抗体候选物处于临床前测试阶段，并且不包括病毒的F蛋白，而是针对N和G蛋白的抗体。与F-hRSV和G-hRSV不同，N-hRSV不是表面蛋白，而是可以通过组织相容性复合体I型（MHC-I）或直接通过膜表达在感染细胞中呈现，而F-hRSV和G-hRSV在病毒表面可用。因此，抗N抗体可以通过免疫系统的效应功能（如补体依赖性细胞毒性、抗体依赖性细胞毒性和吞噬作用）作为早期感染控制的治疗剂。此外，这些抗体可能通过招募抗原呈递细胞到感染部位，有助于产生适当的免疫记忆。
Nirsevimab是一种IgG1类人免疫球蛋白，通过与F-hRSV的融合前构象结合，作为中和抗体发挥作用。因此，与结合融合后构象的免疫球蛋白相比，病毒中和显著增强。Nirsevimab在帕利珠单抗的Fc区域具有针对性突变，即三个氨基酸替代（YTE），这使得其在通过肌肉注射途径给药时，与帕利珠单抗相比具有显著增强的半衰期。此外，临床研究表明，与住院相关的下呼吸道感染（LTRIs）发生率减少了70%。这使得它从经济和患者依从性的角度来看都很有吸引力，因为每个人每季应该需要更少的免疫接种，节省成本并帮助实现更好的患者依从性。在2015年获得美国快速通道认定后，Nirsevimab在2016年通过了第一期1/2临床试验，于2019年进入第三期试验，并在2022年在英国和欧盟获得首次批准。
Motavizumab是一种研究中的抗F-hRSV人源化单克隆中和抗体，已经经历了多年的临床开发阶段。这种抗体是通过在帕利珠单抗的互补决定区进行修改而创建的，与帕利珠单抗相比，其效力大幅增加。然而，motavizumab在临床试验中缺乏对帕利珠单抗的明显优势，以及高发生率的不良反应，意味着这种抗体未能完成临床研究并获得美国FDA的批准。
另一种经过临床试验的抗F-hRSV抗体是Suptavumab（REGN2222）。虽然已经发现它比帕利珠单抗在预防hRSV引起的疾病方面提供了更多的保护，但第三期临床试验并未成功，Suptavumab在2017年被中止。
其他处于临床前或早期临床阶段的针对hRSV的中和单克隆抗体包括抗F IgA HNK20、三聚体抗F-hRSV抗体ALX-0171和抗G-hRSV小鼠单克隆抗体131-2-G。
新型针对hRSV感染免疫预防的治疗方法包括针对核蛋白（N-hRSV）的抗体。已经生成并正在临床前研究中探讨抗N-hRSV抗体。它们提出的作用包括通过在感染样本中检测N-hRSV进行诊断，以及预防性和治疗性地对抗hRSV感染。如前所述，这些药剂是针对不在hRSV表面而是已证明在感染细胞表面表达的蛋白。因此，这些抗体的一个潜在用途可能是通过免疫系统的效应功能，促进选择性杀死感染细胞，从而早期控制已建立的感染。此外，假设鉴于N-hRSV比F-hRSV更保守，抗N抗体可能更能抵抗逃避帕利珠单抗和nirsevimab中和的逃逸变体。值得注意的是，针对N-hRSV的药物产品开发仍处于早期阶段，但已有几种临床前产品被报道。除了前述用于潜在诊断目的的抗N抗体外，研究还报道了在采用纳米颗粒的免疫平台中使用这种蛋白，以及表达N-hRSV的重组BCG疫苗。
正如本文提到的，除了病毒的F蛋白外，寻找新的治疗靶点的搜索正在进行中。沿着这些思路，开发了一种针对病毒G蛋白的抗体，称为131-2G，它阻断了G蛋白与CX3CR1的结合，CX3CR1是据报道hRSV用于病毒附着以及可能随后进入肺上皮细胞的受体，已经在小鼠中显示出有希望的保护结果。此后，这种抗体被人类单克隆抗体2B11和3D3所取代，两者在临床前研究中都显示出有希望的数据，显示肺组织和支气管肺泡灌洗液中的病毒载量和细胞浸润减少。
图1 hRSV蛋白作为设计针对hRSV的单克隆抗体的靶点及其在发病过程中的作用。(A) hRSV及其用于开发单克隆抗体的蛋白的示意图。(B) 抗F（黄色）、抗G（绿色）和抗N（粉红色/紫色）抗体及其在hRSV诱导的肺上皮病理发生过程中的作用。
注释：图1是根据“Baby”、“Generic virus”、“Antibody IgG”、“Lungs”、“Natural Killer cell”、“Macrophage”、“Ciliated epithelial cell”和“Enterocyte”模板改编的，使用BioRender.com（2022年）创建。
缩写：ADCC，抗体依赖性细胞毒性；CDC，补体依赖性细胞毒性。
4. 结论
针对hRSV的药物武器库的增长速度一直很慢，目前唯一批准用于这种病毒的药物产品具有不令人满意的临床概况。针对hRSV的抗体或抗病毒药物面临着需要高亲和力的复杂挑战，无论是快速中和还是快速引发效应免疫功能，这取决于作用机制，对病毒变体免疫逃逸的抵抗力，以及延长的半衰期。令人鼓舞的是，最近在药物发现和开发方面的进展让人们有了新的乐观态度。最近在结构生物学方面的研究为hRSV的病毒结构提供了详细的图像，为药物调节提供了许多潜在目标。除了当前正在进行临床研究的药剂外，还有许多处于临床前阶段。通过涉及免疫系统效应功能的机制，可以预期针对新靶标的药剂可能在对抗hRSV的战斗中提供新的治疗策略。另一方面，针对hRSV的疫苗开发仍在继续。这一领域的主要挑战在于引发长期偏向Th1表型的免疫反应，以避免疫苗增强疾病的发生。对我们对hRSV免疫反应的理解的提高，可能会促进新的有希望的疫苗候选物的出现，能够遏制这种病原体引起的发病率和死亡率。
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