综述：真菌疫苗研发进展：应对新兴挑战的进展

《iScience》：Advances in fungal vaccine development: Progress in the face of emerging challenges

本综述系统梳理了真菌疫苗领域的最新突破（如进入后期临床试验的NDV-3A、PEV7）与核心挑战（如免疫逃逸、人群异质性）。文章重点探讨了新型策略，包括生物信息学驱动的抗原发现、基于纳米技术的递送系统、反向疫苗学以及益生菌-疫苗协同作用，为开发应对日益严峻的耐药真菌威胁的广谱疫苗指明了方向。

　　

在细菌和病毒感染的阴影下，真菌疾病的全球重现正成为一个紧迫的公共卫生威胁。每年约有650万新发病例和380万死亡病例，其负担尤其沉重地压在脆弱人群身上，如接受手术、器官移植、患有肿瘤疾病的个体以及极低出生体重儿。COVID-19大流行进一步放大了真菌感染的负担，例如COVID-19相关肺曲霉病（CAPA）和COVID-19相关毛霉病（CAM）在危重患者中激增。与此同时，抗真菌耐药性的日益普遍，以及气候引发的环境变化，促进了机会性病原体如耳念珠菌（C. auris）的传播，其速度超过了有效抗真菌疗法的开发。世界卫生组织（WHO）于2022年发布了首份真菌优先病原体清单（FPPL），凸显了采取协调全球行动应对这些日益增长的威胁的迫切需求。

尽管抗真菌药物取得了进展，例如FDA批准了首创的靶向真菌细胞壁生物合成的三萜类抗真菌药物艾瑞芬净（ibrexafungerp），但单纯依赖药物不太可能逆转感染上升的浪潮。在这种背景下，抗真菌疫苗代表了一种未被充分利用但具有变革潜力的策略，可用于广谱预防和长期疾病控制。

NDV-3A、PEV7和Candi5V：处于临床试验阶段的真菌疫苗

在领先的候选疫苗中，由NovaDigm Therapeutics开发的NDV-3A（NCT01926028）代表了真菌疫苗开发的一个范式转变。该疫苗包含白色念珠菌（C. albicans）凝集素样序列3蛋白（Als3p）和氢氧化铝佐剂，在早期临床试验中显示出显著功效。在针对40名女性志愿者的1期试验中，NDV-3增强了抗原特异性IgG、IgA1以及IFN-γ/IL-17A反应。随后一项针对188名复发性外阴阴道假丝酵母菌病（RVVC）女性的1b/2a期试验证实了其安全性和免疫原性，它刺激了 vigorous 的B细胞和T细胞免疫反应。然而，该疫苗在预防军事训练人员鼻腔金黄色葡萄球菌（S. aureus）定植方面的效果未能达到统计学显著性，并且在40岁以上女性中效力减弱，这表明实现完全去定植的可行性存在年龄相关的变异性。值得注意的是，研究表明NDV-3A疫苗接种能保护免疫抑制的ICR小鼠免受致命性耳念珠菌播散性感染，显著降低了播散性念珠菌病的严重程度，提高了存活率，并显著降低了关键器官中的真菌负荷。

在另一项研究中，病毒体疫苗PEV7将截短形式的白色念珠菌分泌型天冬氨酸蛋白酶2（Sap2）整合到流感病毒体中，在小鼠和大鼠模型中显示出强大的免疫原性。免疫接种后诱发了高水平的抗Sap2 IgG和IgA。该疫苗的商业权利已被NovaDigm Therapeutics收购，该公司计划开发一种针对多种白色念珠菌毒力因子（包括Als3和Hyr1）的多价疫苗。

另一个值得注意的新候选疫苗是Candi5V（NCT06190509），一种目前处于I/II期试验的五价生物结合疫苗。由LimmaTech Biologics AG赞助的这项研究旨在评估Candi5V（无论是否使用佐剂）的安全性、免疫原性和早期疗效。需要指出的是，NDV-3、PEV7和Candi5V的临床研究迄今仅针对RVVC进行，尚未针对系统性念珠菌病进行临床试验。

NXT-2：探索泛真菌疫苗开发的下一代策略

如果一种疫苗能够保护我们免受多种致命真菌感染呢？泛真菌策略为此提供了希望。NXT-2肽疫苗就是一个显著的例子，它基于耶氏肺孢子菌（P. jirovecii）、烟曲霉（A. fumigatus）、白色念珠菌和新型隐球菌（C. neoformans）的KEX1保守序列开发而成。

NXT-2免疫接种能产生抗真菌交叉反应抗体，识别多种真菌病原体的KEX1蛋白。在临床前研究中，它增强了免疫反应，并显著降低了由烟曲霉、白色念珠菌和肺孢子菌引起的侵袭性真菌感染动物模型的死亡率，支持了在免疫抑制前接种这种泛真菌疫苗可以在高风险个体中引发广泛的交叉保护性抗真菌免疫的概念。该疫苗还能抑制真菌生物膜形成。然而，其保护其他真菌病原体的潜力以及安全性仍有待确定。

细胞外囊泡作为疫苗候选物

来自致病性真菌（如隐球菌和念珠菌）的细胞外囊泡（EVs）作为有前景的疫苗候选物受到了关注。这些EVs富含免疫活性分子，包括保护性抗原、毒力因子和宿主免疫调节关键调节因子。研究表明，白色念珠菌的EVs可以激活巨噬细胞和树突状细胞等免疫细胞，诱导细胞因子和共刺激分子的产生。与主要作为抗原惰性载体的脂质体不同，真菌来源的EVs具有生物活性，直接与免疫细胞相互作用。它们容易被抗原呈递细胞（APCs）摄取，其内容物被加工并呈递给T细胞和B细胞，引发强大的免疫反应。工程化真菌EVs可以通过调节其 cargo 来增强疫苗设计的免疫效力。

真菌表面表达蛋白

除了受到广泛关注的Als3，其他表面表达蛋白，如Fba、Hwp1和Met6，正在成为免疫识别和疫苗开发中的关键角色。针对Fba和Met6的MP12结合疫苗在小鼠播散性念珠菌病模型中显示出有希望的存活率。类似地，含有Fba和Met6的SNAP脂质体疫苗引发了相当的抗体反应和Th1/Th2免疫。此外，针对Als3、Hwp1和Met6的多价KLH结合疫苗显著降低了血液诱导的念珠菌病模型中的真菌负荷并提高了存活率。接种重组Als3和Hyr1可诱导强烈的免疫反应，包括IgG2产生和 robust 的Th1和Th17激活。双重靶向这两种抗原可提供增强的保护。白色念珠菌烯醇化酶1（Eno1）也是一个有前景的治疗靶点。

FLO8：念珠菌病的毒力因子靶点

近期发现表明，用FLO8缺陷突变体进行 priming 可诱导Th1偏向的免疫反应，提供针对白色念珠菌和多种微生物感染的保护。这种策略激活了Dectin-2/CARD9介导的IL-10产生，支持初始T细胞输出并增强抗真菌免疫。

FBP1：针对隐球菌的T细胞疫苗靶点

Fbp1是新型隐球菌毒力的关键。研究表明，热灭活的fbp1Δ细胞（HK-fbp1）可以诱导强大的T细胞介导的免疫（包括Th1和Th17反应），提供针对新型隐球菌和烟曲霉感染的交叉保护。保护作用可由CD4⁺或CD8⁺ T细胞介导，表明在某一T细胞亚群受损的宿主体内，疫苗仍可能提供一些保护。HK-fbp1显示出作为预防性疫苗和治疗剂的潜力。

ZNF2：隐球菌病疫苗的关键靶点

Znf2是隐球菌病疫苗开发的一个有前景的靶点。它对于有性生殖和无性生殖过程中的菌丝发育至关重要。免疫接种Znf2过表达（ZNF2^oe）的新型隐球菌细胞可通过诱导对荚膜相关抗原（特别是甘露糖蛋白）的免疫反应来赋予保护。值得注意的是，热灭活的ZNF2^oe细胞疫苗接种不仅赋予持久免疫力，还能有效防止随后用野生型新型隐球菌菌株进行致命攻击后的复发，并且在免疫受损宿主（包括CD4⁺ T细胞耗竭的宿主）中仍保持其效力。

几丁质脱乙酰酶：针对隐球菌病的有前景的疫苗抗原

几丁质脱乙酰酶（Cdas）是真菌细胞壁中催化几丁质脱乙酰化生成壳聚糖的酶，这种修饰对细胞壁完整性和毒力至关重要。在新颖隐球菌中，CDA1和CDA2显示出作为疫苗抗原的巨大潜力。最近，一种利用封装了CDA1抗原的mRNA的脂质纳米颗粒（LNPs）开发隐球菌病疫苗的新方法被提出。当与基于荚膜的佐剂结合时，CDA1-LNPs疫苗接种保护了绝大多数小鼠免受致命的隐球菌病侵害。

烟曲霉疫苗的潜在靶点

工程化的烟曲霉突变体，如积累甾基葡糖苷（SGs）的ΔsglA菌株，其活菌和热灭活形式都能保护免疫抑制小鼠免受致命攻击。类似地，Slarve等人的VesiVax Af3/9脂质体疫苗将主要过敏原Asp f 3和Asp f 9与脂质体佐剂结合，提供了针对唑类耐药烟曲霉菌株的保护。另一个有前景的候选疫苗是AF.KEX1，一种针对烟曲霉KexB的重组疫苗，在临床前小鼠模型中显示出强大的功效。烟曲霉的分解代谢物控制蛋白A（CcpA）和莽草酸激酶2（Shm2）也因其强大的免疫调节功能而成为潜在靶点。

在球孢子菌疫苗接种中靶向CPS1和rCpa1

在对抗球孢子菌感染的一种创新方法中，波萨达斯球孢子菌（C. posadasii）的CPS1基因已成为降低真菌毒力的有前景靶点。一种活的减毒Δcps1疫苗在预防犬类山谷热（由球孢子菌引起）方面显示出高效力。rCpa1抗原是一种重组多价融合蛋白，在葡萄糖-几丁质颗粒（GCPs）中封装时，能显著降低真菌负荷并提高小鼠存活率，引发强烈的Th1和Th17反应。

挑战与未来研究途径的开拓

真菌疫苗的未来发展需要打破传统学科壁垒。多学科研究中心、可持续的国际资助以及监管机构、疫苗制造商和临床试验专家之间的合作至关重要。真菌病原体的复杂生物学和免疫多样性要求将人工智能和生物信息学整合到疫苗开发中。将纳米材料纳入疫苗配方，使用模拟真菌结构的纳米佐剂，可以增强体液和细胞介导的免疫。mRNA疫苗的成功为其在真菌感染中的应用带来了乐观情绪。尽管动物模型是基础，但其预测免疫受损人群临床疗效的能力仍然有限。初始试验应侧重于在免疫正常人群中频繁发生的真菌疾病或通过地方性暴露发生的疾病。真菌感染不仅限于人类，它们是对人类、动物和环境构成威胁的生态问题。One Health方法为此提供了整体策略。群体感应（QS）是真菌中的关键调节机制，靶向这些通信系统的疫苗可能提供双重防御。制药行业因利润低而对真菌疫苗缺乏兴趣，这阻碍了进展，需要基金会、非政府组织和政府机构的外部支持。

未解问题

1. 1.
   细胞外囊泡（EVs）能否被重新设计以精确调节宿主免疫反应？哪些分子信号控制其与树突状细胞和T淋巴细胞的相互作用，从而诱导耐受性或保护性免疫？
2. 2.
   对真菌生态学（如环境因素对真菌毒力的影响）的更深入理解如何为疫苗开发提供信息？气候模型和生态数据能否帮助设计区域优化的疫苗？
3. 3.
   能否利用人工智能（AI）和先进生物信息学来识别免疫原性表位、设计最佳佐剂-连接子组合，并预测个性化给药方案，以增强真菌疫苗效力，特别是针对解决年龄相关的免疫差异和不同患者群体的多样化免疫特征？

结语

寻求有效真菌疫苗仍然是一项雄心勃勃但可实现的目标。尽管面临从抗原多样性到监管复杂性等诸多挑战，该领域从未像现在这样处于取得变革性进展的有利位置。尖端疫苗平台（如mRNA和树突状细胞靶向技术）的整合提供了一个强大的工具包来克服这些障碍。同时，旨在增强针对真菌病原体免疫反应的新型佐剂的开发，为提高疫苗效力（尤其是在免疫受损人群中）带来了巨大潜力。将One Health方法纳入真菌疫苗开发，通过承认人类、动物和环境健康之间的相互联系，加强了应对真菌疾病的基础。真菌疫苗的未来在于先进技术与基础研究的交叉点。解决宿主-病原体相互作用中的空白，利用创新的递送系统，并促进全球合作，将把真菌疫苗从一个理想概念转变为公共卫生现实。