基于PreF-EABR的mRNA疫苗通过形成包膜病毒样颗粒显著提升呼吸道合胞病毒疫苗的持久免疫保护效果

时间:2025年7月14日
来源:npj Vaccines

编辑推荐:

本研究针对呼吸道合胞病毒(RSV)疫苗免疫持久性不足的难题,创新性地将ESCRT/ALIX结合域(EABR)插入PreF蛋白胞质尾端,成功开发出能自组装为包膜病毒样颗粒(eVLPs)的mRNA疫苗。中国疾控中心团队通过小鼠模型证实,PreF-EABR mRNA疫苗相比传统PreF mRNA能诱导更高水平且持久的中和抗体,其机制与增强的生发中心B细胞反应、血小板活化通路激活相关。该研究为开发长效RSV疫苗提供了新策略,相关技术还可拓展至其他疫苗研发领域。

广告
   X   

呼吸道合胞病毒(RSV)是导致婴幼儿和老年人严重呼吸道疾病的主要病原体,全球每年约造成6万例儿童死亡。尽管已有重组蛋白疫苗和mRNA疫苗获批,但自然感染和现有疫苗诱导的免疫保护均存在持久性不足的问题——最新数据显示,已上市的RSV mRNA疫苗保护效力在18个月后会降至50%。这促使科学家们寻求能激发长效免疫的新型疫苗设计策略。

中国疾病预防控制中心的研究团队创新性地将病毒样颗粒(VLPs)技术与mRNA疫苗平台相结合。他们通过在RSV预融合F蛋白(PreF)的胞质尾端插入ESCRT/ALIX结合域(EABR),使表达产物不仅能锚定细胞膜,还能自组装成具有外泌体特征的包膜病毒样颗粒(eVLPs)。相关研究成果发表在《npj Vaccines》上。

研究采用的关键技术包括:1) 通过截短PreF蛋白胞质区并插入EABR和胞吞抑制基序(EPM)构建新型抗原;2) 纳米颗粒追踪分析(NTA)和免疫电镜验证eVLP形成;3) 小鼠模型评估不同剂量疫苗的免疫原性和保护效果;4) 流式细胞术分析生发中心B细胞(GC B)和滤泡辅助T细胞(Tfh)反应;5) RNA测序解析先天免疫激活机制。

PreF-eVLPs的构建与表征
通过Western blot和共聚焦显微镜证实,保留单个赖氨酸残基的PreF△CT截短体可维持膜表达,而添加EABR后能分泌至胞外形成直径约123.6 nm的颗粒。免疫电镜显示这些颗粒表面密集分布PreF蛋白,且携带外泌体标志物CD9/CD63/CD81,但不含内质网标志物Calnexin。

免疫原性优势
在Balb/c小鼠中,1μg PreF-EABR mRNA诱导的中和抗体效价显著高于2.5μg传统PreF mRNA,对RSV Long和RSV B1毒株的抗体滴度分别提升5.3倍和2.6倍。低剂量(0.5μg)即可实现与高剂量PreF mRNA相当的病毒载量控制,且肺组织病理损伤更轻。

长效免疫机制
疫苗通过双重机制增强免疫持久性:1) 激活Toll样受体(TLR)和JAK-STAT通路,显著上调IL-6、TNF-α等细胞因子;2) 触发血小板活化通路相关基因(Gp1ba、Itga2b等),该通路可通过促进浆细胞存活延长抗体应答。接种20周后,PreF-EABR组仍维持较高水平的记忆B细胞(MBCs)和骨髓长寿命浆细胞(LLPCs)。

差异化T细胞应答
虽然两种疫苗均能诱导Th1型反应,但PreF-EABR mRNA更倾向于激活CD4+ T细胞(IFN-γ+细胞比例更高),而传统PreF mRNA对CD8+ T细胞的刺激更强,可能与胞质尾端(CT)区缺失影响CD8+ T细胞表位呈递有关。

该研究首次将EABR技术应用于RSV疫苗设计,证实eVLP形成可显著提升mRNA疫苗的免疫持久性。其创新点在于:1) 揭示eVLP通过外泌体样机制分泌;2) 阐明血小板活化通路与抗体持久性的新关联;3) 提供"剂量减半仍增效"的实用方案。这些发现不仅为RSV疫苗研发开辟新路径,也为其他病毒疫苗设计提供了重要参考。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有