南方夏季流感来势汹汹，PROTAC技术为流感疫苗提供新思路

新冠疫情还没结束，正当很多人在为“新冠是否降级为大号流感”吵得不可开交的时候，南方多省却出现了“异常的夏季流感疫情”。

这一轮本应在秋冬季高发的流感疫情先在广州、深圳等多地爆发。据疾控中心2022年第25周（6.20-6.26）监测数据显示，南方省份哨点医院报告的流感样病例ILI%为7.5%，高于前一周水平（7.0%），高于2019-2021年同期水平（4.2%、3.3% 和 4.0%）。南方省份流感病毒检测阳性率持续上升，部分省份进入夏季高发期。

据悉，季节性流感每年在全球可导致300万-500万人重症病例，29万-65万呼吸道疾病相关死亡。疫苗是预防与控制季节性流感最有效的手段之一。减毒疫苗因其在免疫效果方面具备潜在优势而成为重要发展方向之一，流感减毒疫苗通过保留病毒全部或绝大部分抗原的天然结构，可诱导更广的免疫应答，包括体液免疫、呼吸道黏膜免疫、细胞免疫等。

7月4日，中国科学院深圳先进技术研究院报道了一种蛋白水解靶向嵌合病毒疫苗（PROTAC疫苗）。这项研究以流感病毒为模式病毒，建立了蛋白降解靶向病毒作为减毒疫苗的技术，为疫苗研发提供了新思路。

生物医药领域的革命性技术——PROTAC技术

PROTAC（即蛋白降解靶向嵌合体）的概念最早在2001年被提出，被认为是生物医药领域的革命性技术。PROTAC由三部分组成：靶点蛋白配体，E3连接酶配体，以及中间通过合适的连接体（linker）连接。PROTAC将具有蛋白降解作用的泛素E3连接酶募集至靶蛋白表面，利用人体自身的天然蛋白处理系统（泛素-蛋白酶体系统）选择性、有效地降解和清除致病蛋白。通俗来讲，就是细胞通过给废弃蛋白质“贴标签”，从而清理掉它们。PROTAC这一特殊机制，在小分子药物领域，有望打破“难以成药”靶点的僵局。

PROTAC减毒流感疫苗工作原理

在本研究中，研究团队构建PROTAC病毒，旨在通过操控病毒蛋白质的降解降低病毒的复制能力，将野生型病毒减毒成为疫苗。具体来说，PROTAC病毒将蛋白酶体靶向结构域（PTD）与流感病毒蛋白结合在一起。PTD结构中含有蛋白酶体靶向序列（ALAPYIP）和烟草蚀纹病毒切割位点（TEVcs）连接基团（ENLYFQG）。此前研究已经充分证明ALAPYIP可被VHL蛋白识别，启动下游靶蛋白多聚泛素化和蛋白酶体降解，因而PTD可以特异性地诱导目标病毒蛋白降解。而TEVcs连接基团可以选择性地由烟草蚀斑病毒蛋白酶（TEVp）断裂，将病毒蛋白与PTD分离，避免病毒蛋白被PROTAC疫苗降解。

根据上述设计原理，研究团队首先构建了一株PROTAC流感病毒疫苗，命名为M1-PTD。M1-PTD只能在PROTAC病毒制备细胞中高效复制而得以制备，而在正常细胞中复制能力显著下降而安全。此外，免疫荧光实验结果表明，M1-PTD病毒蛋白在正常细胞中被降解；噬斑实验结果表明，M1-PTD仅在PROTAC病毒制备细胞中可以形成噬斑，而在正常细胞中不形成噬斑；细胞病变实验结果表明，M1-PTD在正常细胞中不引起明显病变。因此，M1-PTD成功地将野生型病毒减毒为安全的流感疫苗。

在小鼠、雪貂动物模型中对M1-PTD流感疫苗进行的免疫学评价试验表明，M1-PTD同时激活了体液免疫、黏膜免疫和细胞免疫应答，机体在受到同源和异源病毒攻击时可以提供强大的保护作用。

此次PROTAC技术在病毒疫苗的设计，为病毒疫苗开发提供了新思路，丰富了人类抵御病毒的疫苗技术武器库，同时也有助于促进细胞蛋白质降解机器基础生物学研究与疫苗研发医学转化的深度交叉融合。

PROTAC面临的挑战

相对分子量过大，细胞通透性差：目前PROTAC药物的普遍分子量大都在700道尔顿以上，这打破了“类药5原则”中小分子药物分子量小于500道尔顿的条件。而相对分子量大，意味着口服吸收和透膜性都比较差。

脱靶毒性：PROTAC能彻底降解靶点蛋白质，从而抑制靶点蛋白的所有功能，但有可能误伤正常蛋白，脱靶效应和毒性是人们对PROTAC技术安全性最大的担忧。

分子稳定性：PROTAC分子比传统小分子药物更复杂的结构导致更多的潜在代谢位点，进而有代谢稳定性差的缺点。

从细节来看，PROTAC的链条设计与选择，以及E3连接酶配体同样关键。前者也是眼下PROTAC药物开发的难点之一，其长度和化学成分会影响 PROTAC 的结构刚性、疏水性和溶解性等；后者则是开发的现有品种不多，仍有局限。

总之，PROTAC迎来研发热潮，但与ADC、单抗等技术相比，PROTAC技术并不算成熟，还面临着诸多问题和挑战。反观中国，虽然PROTAC赛道刚刚起步，但在这波浪潮里，已经有公司站到了国际前沿，国内百济神州、恒瑞医药、海思科、正大天晴和海创药业均已布局。不过，这项技术想要落地，注定还有很长的路要走。