开发和许可人类巨细胞病毒感染疫苗是一项重大的公共卫生优先事项。虽然巨细胞病毒疫苗的主要驱动力是预防先天性感染，但巨细胞病毒是全球婴儿永久性神经发育障碍最常见的病毒原因(1)-其他患者群体，尤其是造血干细胞受体和实体器官移植（SOT）患者，可能会从疫苗中受益。近年来，许多巨细胞病毒疫苗已在临床试验中进行了评估(2). 其中包括减毒活疫苗；表达CMV编码免疫原的载体疫苗；纯化的重组蛋白疫苗与佐剂联合使用。迄今为止研究最广泛的疫苗是基于病毒包膜糖蛋白B（gB；gpUL55）的亚单位疫苗。PNAS上发表的两篇重要论文(三,4)对该gB疫苗所赋予的保护机制提供了令人惊讶的新见解。
巨细胞病毒gB是如何成为领先的候选疫苗的？CMV gB是一种1型包膜糖蛋白和III类病毒融合原(5). 它被合成为906-或907-aa多肽（取决于CMV菌株），该多肽经过广泛的翻译后修饰，包括在N个-和哦-连接位点，然后被普遍存在的细胞内蛋白酶furin裂解为氨基（gp90）和羧基（gp58）末端部分（参考文献。6和7和). gp90和gp58亚基通过二硫键共价连接，成熟的糖基化gB呈现三聚构型；当蛋白质呈现最终的包膜构象时，三聚体随后二聚化(8). CMV gB与病毒编码糖蛋白H/L（gH/gL）复合体相互作用，作为病毒感染和细胞间传播所需的核心融合机制的基本组成部分(9). CMV免疫血清高达70%的病毒中和能力识别gB(10). 尽管最近对抗CMV免疫球蛋白的研究表明，针对CMV五聚体复合物（gH/gL/UL128/UL130/UL131A）的病毒中和反应对于优化保护性免疫至关重要(11)gB仍然是目前正在开发的所有巨细胞病毒疫苗的基础组成部分。20世纪80年代末开发了一种亚单位gB疫苗，由CHO细胞衍生蛋白与水包油乳剂MF59混合而成(12). 在该疫苗的设计中，gB在跨膜结构域被截断，furin蛋白酶位点被删除，以便于从CHO细胞上清液中纯化。在第一阶段研究中发现该疫苗安全且具有免疫原性(13)并在疫苗中引发有效的抗gB反应(14).
线性全长CMV gB多肽的示意图。二硫键位点用黑色括号表示。显示AD 1-5。参考文献中检查了gB疫苗。三和4源自Towne应变序列；它具有furin位点的靶向性缺失，因此在CHO细胞中表达时未被分离。此外，为了促进分泌，删除了跨膜区（TMR，位于氨基酸677–752之间），但多肽保留了细胞质尾部(2). 重组蛋白以807-aa蛋白的形式分泌，含有19N个-连接的糖基化位点。图示了gB蛋白的AD。AD-1区域由gp58的560和640位置之间的～80 aa组成（基于AD169序列）。AD-2包含两个不连续的结合位点：位于氨基酸68和77之间的位点I在菌株之间高度保守，是中和反应的靶点，而位于氨基酸50和54之间的位点II则不存在。线性表位AD-3映射到gB分子的管腔内部分（氨基酸798-805之间）；因此，该区域预计不会暴露于中和抗体（见正文讨论）。AD-5结构域是一个结构表位，位于氨基酸133和343之间，AD-4是一个到氨基酸121-132和氨基酸344-438的不连续结构域映射(18). 细胞、细胞质结构域；SS，信号序列。经参考文献许可改编。11和参考。29，根据抄送4.0.
在第一阶段试验中这些安全性和免疫原性阳性结果的推动下，重组gB/MF59疫苗随后进行了一系列第二阶段研究。迄今为止，已有三项临床试验报告。第一例是CMV血清阴性的妇女，她们在产后立即接种疫苗(15). 由于本试验中的研究对象已知具有获得原发性巨细胞病毒感染的高风险，因此本研究提供了一个机会，以评估针对疫苗开发的关键人群（即育龄年轻女性）的gB/MF59对获得巨细胞病毒的疗效。经证明，gB/MF59疫苗对预防原发性巨细胞病毒感染的有效性为50%。第二项针对血清阴性少女的研究，使用相同的三剂量方案(16)，疗效相似（43%）。在SOT患者中进行的第三项研究采用了与产后妇女和少女不同的终点，即移植后CMV疾病的减少和抗CMV抗病毒药物的使用减少(17). 在有血清阳性器官捐赠者的血清阴性SOT受者中，接种疫苗的CMV病毒血症持续时间和抗病毒治疗总天数均显著低于安慰剂受者(P（P）< 0.05).
至少在初步解释研究结果时，一般认为gB/MF59疫苗的益处主要来自诱导病毒中和抗体反应。这一假设显然是错误的，正如《国家科学院院刊》的两篇创新性和挑衅性论文所报道的那样(三,4). 有趣的是，在两项SOT研究中都使用储存的疫苗血清样本(4)产后妇女的研究(三)这些新数据表明，尽管疫苗接种诱导的IgG反应的gB-结合强度与自然感染相当，但观察到的病毒中性反应的诱导程度很低，尽管对CMV感染/疾病具有保护作用。这些结果表明，对gB/MF59疫苗的抗病毒IgG反应通过非中和机制提供保护，这可能与自然感染情况下发生的机制截然不同。如果抗病毒免疫的相关性不是病毒中和抗体，那么它是什么？这两项研究都检测了RV144 HIV疫苗试验中显著重要的非中和功能——抗体依赖性细胞毒性（ADCC）(18)，是负责任的。然而，在这两项研究中，尽管在CMV血清阳性对照组中可以证明，gB/MF59疫苗并没有诱导ADCC。Nelson等人在产后女性疫苗中发现了另一种非中和性IgG介导的功能，即抗体依赖性细胞吞噬作用（ADCP）(三)ADCP可能成为一种新的CMV免疫相关性，值得在未来的研究中进一步关注。
这两项研究还检测了对gB/MF59产生的gB多肽特定结构域的免疫反应。CMV血清阳性个体对gB的体液反应以五个主要抗原结构域（AD）为靶点，在：AD-1，80个aa跨越密码子560和640的域（AD169菌株序列）；AD-2，由两个结合位点（氨基酸50-54和68-77）组成；AD-3，线性表位（gB管腔内区域的氨基酸798–805）；AD-5，位于氨基酸133和343之间（也称为结构域I）；和AD-4，一个不连续的结构域，映射到氨基酸121–132和344–438(19). 在Baraniak等人之前的一篇论文中(20)在gB/MF59疫苗接种的CMV SOT患者中，AD-2结构域在介导血清阳性者对CMV疾病的保护方面似乎特别重要，因为与没有病毒血症的血清阳性者相比，SOT后发生CMV病毒血症的血清学阳性者对该表位的抗体反应明显较低。然而，在同一组研究人员报告的当前PNAS研究中(4)在CMV血清阴性的SOT疫苗中未检测到对AD-2的反应。因此，对于血清阴性的SOT受试者，对于接种gB/MF59疫苗的受试者来说，没有与AD-2相关的保护直接相关。
参考文献中报告的gB表位反应的类似分析。三还表明，尽管疫苗接种引发了高水平的gB结合抗体，但关键中和表位的靶向性有限。有一个新的惊人的例外：诱导对gB AD-3结构域的抗体反应。在gB/MF59疫苗中，平均76%的总抗gB应答针对该区域，而在CMV血清阳性对照中，只有32%的应答针对该域。作为
总之，Nelson等人和Baraniak等人的报告表明，我们必须重新思考我们对gB/MF59疫苗应答的保护机制的理解，并重新考虑我们关于疫苗诱导的相关物保护免受CMV感染的假设。
作者指出，鉴于AD-3表位的性质，很难设想一种拟议的保护机制。AD-3区域是细胞内的，当gB在细胞膜上表达时，免疫系统可能无法识别AD-3区域，因此，在感染的初始阶段，抗AD-3抗体预计不会与感染病毒结合或中和感染病毒(). 可能由ADCP介导的对疫苗介导保护的as-yet-unexplained贡献正在发挥作用。Nelson等人(三)同样具有挑衅性的是，抗AD-3反应可能通过转移反应远离中和表位而矛盾地损害gB/MF59的效力，他们提出可以考虑改进gB疫苗，其中AD-3编码区从多肽序列中删除。关于AD-1结构域也提出了类似的建议，因为有人提出诱导对AD-1的非中和反应可能会促进抗体与gB的结合，而gB反过来可能会阻止获得更有效的病毒中和AD-2表位(21,22).
Nelson等人研究中的一个关键问题(三)根据试验中证明的对CMV感染的50%有效性，是否可以确定保护的血清学相关性(15). 尽管试验中接种受试者的疫苗前和疫苗后血清数量有限，无法准确评估哪些参数与获得感染的保护性免疫相关，但有趣的是，有证据（参考文献中的表S2）。三)随访期间未感染CMV的女性与AD-2区域对应的线性肽的结合显著增加，具有统计学意义。这种差异仅对AD-2位点2有显著意义，它是一个非中和表位，但鉴于CMV血清阳性SOT受试者中发现的保护性AD-2疫苗反应，该发现仍具有相当大的意义(20). 两种AD-2肽结合疫苗的临床前研制(23)和AD-2特异性治疗性单克隆抗体(24)支持对gB的AD-2区域进行持续的实验评估。
总之，Nelson等人的报告(三)和Baraniak等人(4)表明我们必须重新思考我们对gB/MF59疫苗应答的保护机制的理解，并重新考虑我们关于疫苗诱导的保护相关物抵抗CMV感染的假设。检查移植受者和产后妇女以外的患者群体的反应很重要，因为与妊娠相关的免疫反应改变(25)可能无法完全预测健康、非孕妇的疫苗反应。另一个需要更详细分析的领域应该是解决这样一个问题：基于CMV Towne株序列的gB/MF59疫苗是否可以针对不同的编码序列不同的菌株提供交叉保护性免疫，这些编码序列不同，导致gB表位多态性(26,27)根据Nelson等人的数据(三)表明CMV异源临床分离株的疫苗血清具有最小的跨种中和作用。这一点尤其重要，因为新的数据表明，CMV免疫妇女在怀孕期间可能会再次感染新的（以前未发现的）毒株变体，并且这种再次感染可能导致先天性传播(28). 简单地说，对一株巨细胞病毒的免疫显然并不意味着对所有巨细胞病毒株的免疫。在未来的gB疫苗修改中需要考虑的另一个问题是，CMV gB在病毒粒子中严重糖基化，这可能会限制中和抗体进入关键功能域。疫苗接种能够诱导抗体反应，克服gB表位的聚糖屏蔽，值得进一步研究。最后，疫苗诱导的中和反应是否应针对天然三聚体、融合前形式和融合后形式的表位(29,30)必须考虑gB蛋白的(29). 分离出稳定的CMV gB预融合形式以及针对该预融合形式的抗体，将有助于未来的疫苗设计。这些和其他实验方法将有助于了解迄今为止测试最成功的巨细胞病毒疫苗gB/MF59所赋予的保护免疫学基础，有助于为这一重要公共卫生问题提供信息并指导改进的“下一代”gB疫苗的开发。
