自2022年5月开始，一场猴痘疫情在全球范围内爆发，导致超过90000人感染，涉及115个国家和地区。这种典型的人畜共患传染病在西非和中非地区持续传播多年，但2022年疫情的规模由前所未有的人际传播驱动，导致世界卫生组织(WHO)于2022年7月宣布其为国际关注的公共卫生紧急事件(PHEIC)。随着病例数量的下降，该PHEIC随后被终止。然而，2023年在刚果(金)出现了第二次大规模独立疫情，并报告了严重的死亡率。这些疫情说明了猴痘病毒重新出现和传播的可能性，突显了当前疫苗供应的局限性。
猴痘病毒(MPXV)是导致猴痘的病原体，属于正痘病毒属，导致天花的病原体天花病毒(VARV)也属于正痘病毒属。猴痘通常表现为自限性感染，症状包括发热、头痛、疲劳、淋巴结肿大和皮肤损伤。然而，其感染也可能致命，最常见的是I型MPXV感染。2022年全球猴痘疫情是由IIb型MPXV感染所致，其病症通常较轻，而2023年在刚果(金)爆发的猴痘疫情则是由I型MPXV感染所致。
正痘病毒具有双链DNA基因组，其抗原之间具有高度相似性，这使得对一种病毒的免疫反应可以对正痘病毒属内其他病毒提供交叉保护性免疫。此前正是利用这种交叉保护，接种痘苗病毒(VACV)作为活病毒疫苗，从而消除了天花。早期的VACV免疫提供了对天花和猴痘的强有力和持久的保护，但具有不良副作用，这限制了在某些人群中的使用。当前的第三代疫苗基于改良安卡拉痘苗病毒(MVA)，这是一种非复制型VACV衍生物，安全性得到改善。
尽管MVA疫苗在2022年5月之前就已经可用，但库存和现有生产能力无法满足2022年疫情的需求，因此需要进行疫苗配给。此外，在2022年疫情期间，接受完整两剂MVA疫苗的有效性估计仅为66%，抗体反应会在两年内迅速减弱。
因此，需要开发新型、强效、耐用且安全的猴痘疫苗，特别是能够快速大规模生产和全球分发的疫苗。mRNA疫苗巨头BioNTech公司于2022年5月启动了BNT166项目，旨在开发基于mRNA的下一代猴痘疫苗，以对抗猴痘病毒和相关正痘病毒。
2024年2月15日，mRNA 疫苗公司 BioNTech 的研究人员在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为：A multivalent mRNA monkeypox virus vaccine (BNT166) protects mice and macaques from orthopoxvirus disease 的研究论文。
该研究证实了多价mRNA猴痘疫苗(BNT166)在小鼠和食蟹猴中可产生对包括猴痘病毒在内的正痘病毒感染产生100%的保护作用，这些数据支持了BioNTech公司正在进行的多价mRNA猴痘疫苗临床试验。
正痘病毒有两种不同的感染形式，成熟病毒颗粒(MV)和细胞外病毒颗粒(EV)。每种病毒形式都有一套独特的表面抗原。虽然针对单一抗原引起的免疫反应可以提供一些保护，但同时针对两种病毒形式的抗原会有更好的保护效果。
BNT166同时编码了来自EV(A35、B6)和MV(M1和H3)的猴痘病毒表面抗原蛋白。这些抗原的选择基于三个因素。首先，在自然暴露于天花病毒或猴痘病毒后，这几个抗原都是免疫原性的，是保护性免疫反应的已证实靶标。其次，这些抗原在许多正痘病毒中都是保守的，增加了交叉保护的可能性。最后，这些抗原适合mRNA平台。
为了解决猴痘的多种病毒形式和增加免疫反应广度，BioNTech 公司对两种候选多价mRNA猴痘疫苗进行了临床前评估，一种是四价疫苗BNT166a(编码猴痘病毒抗原A35、B6、M1、H3)，一种是三价疫苗BNT166c(编码猴痘病毒抗原A35、B6、M1)。
这两种候选mRNA猴痘疫苗在小鼠中诱导了强劲的T细胞反应和IgG抗体，包括对猴痘病毒和痘苗病毒的中和抗体。在病毒挑战实验中，BNT166a和BNT166c提供了对痘苗病毒、I型猴痘病毒和IIb型猴痘病毒的完全保护。
此外，在食蟹猴中，接种BNT166a对预防死亡和抑制致命的I型猴痘病毒感染具有100%的有效性。这些发现支持BNT166的临床评估，目前该临床试验正在进行中，临床试验编号为NCT05988203.
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.01.017