道阻且长，人类巨细胞病毒（HCMV）疫苗的曙光何时到来？

疱疹病毒科是一类大型、双链DNA包膜病毒，分为α、β、γ三个亚家族。已知的九种人类疱疹病毒中，单纯疱疹病毒1型（HSV-1）、单纯疱疹病毒2型（HSV-2）以及水痘带状疱疹病毒（VZV）属于α亚家族，人类疱疹病毒6A（HHV-6A）、6B（HHV-6B）、7（HHV-7）以及人类巨细胞病毒（HCMV；HHV-5）属于β亚家族；而EB病毒（EBV；HHV-4）和卡波西肉瘤相关疱疹病毒（KSHV；HHV-8）则属于γ亚家族。疱疹病毒感染是普遍存在的，并能在感染宿主体内建立终生的潜伏感染^[1]。

认识人类巨细胞病毒HCMV

HCMV为双链DNA病毒，具有严格的宿主特异性，是目前已知最大的疱疹病毒。病毒呈球形，由内向外依次为核心、衣壳、基质和囊膜。核心为全长230 kb的双链DNA基因组^[2]。衣壳呈二十面体对称，直径为100 nm。衣壳外包有一层基质，主要由病毒和细胞编码的磷酸化蛋白质以及一些RNA分子组成。病毒颗粒的最外层为由来自宿主细胞内质网—高尔基体的脂双层组成的囊膜，其上有大量糖蛋白。整个成熟的病毒颗粒直径达150～200 nm^[3]。病毒囊膜上主要存在三种糖蛋白复合体，分别为gB、gM/gN和gH/gL（或gH/gL/gO）^[4]。

HCMV疫苗类型及临床研究进展

HCMV具有多种免疫逃逸机制，可以终生潜伏在宿主髓系细胞中，HCMV感染可引发内脏疾病，威胁人类健康带来。基于严重的社会、经济负担以及缺乏有效治疗方案，HCMV已被指定为最优先的疫苗目标之一。目前未有HCMV疫苗上市，针对HCMV的疫苗需要通过增强体液和细胞免疫反应来提供超过自然感染的保护力才有效^[5]，开发有效的HCMV疫苗迫在眉睫。

目前有多种候选疫苗处于临床试验阶段，包括减毒活疫苗、亚单位疫苗、病毒载体疫苗、嵌合肽疫苗、基于包膜病毒样颗粒的疫苗、DNA疫苗、RNA疫苗等^[6]。

注：CMV表示巨细胞病毒；MVA表示改良型痘苗病毒安卡拉株；eVLPs 表示包膜样类病毒颗粒；N/A表示无^[7]。

HCMV疫苗关键靶点

gB是一种跨膜蛋白，它位于HCMV外壳的表面，作为病毒颗粒与宿主细胞相互作用的重要蛋白，具有广泛的功能。在病毒感染初期，gB可以通过与宿主细胞的表面受体结合，介导病毒进入宿主细胞。gB糖蛋白又称为gpUL55，同源三聚体形成Ⅰ型膜蛋白, 全长907 个氨基酸，包括胞外区、跨膜区及胞内区。gB 分子包括三个中和表位区，分别为位于 C-端 552～635 aa 的抗原结构域 1（AD-1）、位于 N-端 50～86 aa 的抗原结构域 2（AD-2）和位于 AD-2 C-端92～111 aa 的解聚素样结构域（Disintegrin-like Domain , DLD）。作为病毒外膜上高丰度的糖蛋白，无论在自然感染中还是疫苗试验中，gB 都是诱生中和抗体的最主要靶抗原。

所有人类疱疹病毒的入胞复合物均包含gH、gL两种核心蛋白。gH包括膜外域、单次跨膜螺旋结构域和胞内域三部分。gL是一种分泌型糖蛋白，其作为分子伴侣与gH的膜远端结构域（gH结构域I）共折叠形成稳定的异源二聚体。gB的C-末端结构域与gH和gL相互作用，形成HCMV的三元复合物，参与病毒颗粒的形成和释放，并在HCMV感染后激活宿主细胞的免疫反应，gH&gL具有诱导机体产生中和抗体应答反应的能力，可阻断成纤维细胞和上皮细胞的感染，是HCMV疫苗研发的靶标之一。

HCMV利用复杂机制感染不同类型的细胞，其中三聚体（gH/gL/gO）和五聚体（gH/gL/ UL128/130/131A）复合物是病毒进入宿主细胞的必要条件。研究表明，gH/gL/gO三聚体为抗原设计的疫苗诱导产生的中和抗体可以防止HCMV的免疫逃逸，是HCMV疫苗研发的极具潜力的候选靶点。

ACROBiosystems人巨细胞病毒疫苗评价关键试剂

The purity of HCMV (strain AD169) Glycoprotein B (gB), His Tag (Cat. No. CMB-V52H4) is more than 95% and the molecular weight of this protein is around 308-376 kDa verified by SEC-MALS.

gB

gH&gL

gH&gL&gO

参考文献

1.Connolly, S.A., Jardetzky, T.S. & Longnecker, R. The structural basis of herpesvirus entry. Nat Rev Microbiol 19, 110–121 (2021). https://doi.org/10.1038/s41579-020-00448-w

2.Murphy E, Shenk T. 2008. Human cytomegalovirus genome. Cur Topics Microbiol immunol, 325(10): 1-19.

3.Knipe D M, Howley P M. 2007. Fields Virology. 5th Edition. Lippincott-Williams & Wil. 530 Walnut Street Philadelphia, PA 19106 USA. 

4.Varnum S M, Streblow D N, Monroe M E, Smith P, AuberryK J, Tolic L P, Wang D, Camp D G, Rodland K, Wiley S, Britt W, Shenk T, Smith R D, Nelso J A. 2004. Identification of proteins in human cytomegalovirus (HCMV) particles: the HCMV proteome. Virology, 78(20): 10960-10966.

5.DIAMOND D J, La ROSA C, CHIUPPESI F, et al. A fifty-year odyssey: prospects for a cytomegalovirus vaccine in transplant and congenital infection[J]. Expert Review of Vaccines, 2018,17(10): 889-911. 

6.SCARPINI S, MORIGI F, BETTI L, et al. Development of a Vaccine against Human Cytomegalovirus: Advances, Barriers, and Implications for the Clinical Practice[J]. Vaccines, 2021,9(6): 551. 

7.宋雅琴,人巨细胞病毒疫苗的研究策略及方向微生物学免疫学进展202310.13309/j.cnki.pmi.2023.01.009