鼻腔接种疫苗防治克氏锥虫：预防和治疗慢性恰加斯心肌病的双重策略

本综述聚焦鼻腔疫苗（含Trans-sialidase与c-di-AMP）在预防和治疗慢性恰加斯心肌病（CCC）中的突破性应用。研究证实，该疫苗通过诱导Th17免疫偏斜、降低心脏炎症与纤维化，显著减轻寄生虫负荷及心律失常，为慢性恰加斯病的免疫治疗提供新范式。

　　

引言

恰加斯病是由克氏锥虫（Trypanosoma cruzi, T. cruzi）引起的被忽视的热带疾病，全球感染者超过600-700万人。该病急性期症状非特异性，易转为慢性感染，约30-40%患者发展为慢性恰加斯心肌病（Chronic Chagas Cardiomyopathy, CCC），表现为心脏纤维化、心律失常和心力衰竭。现有药物苯硝唑（Benznidazole, Bz）和硝呋莫司（Nifurtimox, NFX）仅对急性期有效，慢性期疗效有限。因此，开发针对慢性感染的免疫干预策略成为迫切需求。

疫苗通常用于预防感染或减轻急性期症状，但近年研究表明，治疗性疫苗可通过调节免疫系统控制慢性感染。本研究基于鼻腔疫苗平台，使用克氏锥虫关键毒力因子Trans-sialidase（TS）蛋白与佐剂c-di-AMP（cyclic di-adenosine monophosphate）组合，评估其在预防和治疗CCC中的双重功效。TS蛋白具有酶活性，是寄生虫入侵宿主细胞的关键因子，且含保守T/B细胞表位；c-di-AMP为细菌第二信使，通过激活STING（STimulator of INterferon Genes）通路诱导I型干扰素（IFN-I）和炎症因子释放，鼻内给药可平衡Th1/Th2免疫反应。

方法

研究使用BALB/c雌鼠，经口腔感染Tulahuen株锥虫（3000血源性锥鞭毛体）。疫苗方案分预防性（感染前免疫）和治疗性（感染后69天开始免疫）两组，均鼻内给予三次TS（10 μg） + c-di-AMP（5 μg）疫苗，间隔两周。终点分析于135天感染后（dpi）进行。

心脏组织学通过H&E和天狼星红染色评估炎症浸润和纤维化，按严重程度评分（正常=0，轻度=1，中度=2，重度=3）。心电图（ECG）记录心率、QRS波和QTc间期，分析心律失常发生率。心脏寄生虫负荷通过qPCR检测锥虫kDNA，以每250 ng鼠DNA等价寄生虫数表示。心脏细胞因子（TGF-β、IFN-γ、IL-17、IL-10）和转录因子（T-bet、Foxp3）mRNA表达通过RT-qPCR分析。血浆抗体水平（IgG、IgG1、IgG2a）通过ELISA检测，靶抗原包括TS、锥虫全蛋白 homogenate（TH）及健康鼠心脏组织（评估自身反应性抗体）。

结果

心脏损伤与寄生虫负荷

感染未免疫组（SS、SS₁、SS₂）显示明显心肌炎和纤维化，评分中位数显著高于未感染组（NI）。预防性（TS_P）和治疗性（TS_T）疫苗接种均显著降低炎症浸润和纤维化评分（p < 0.05），且多数接种鼠心脏组织正常或仅轻度病变。尽管慢性期寄生虫负荷普遍较低（<0.5寄生虫等价/250 ng DNA），两疫苗接种组仍进一步降低心脏寄生虫载量（p < 0.01）。

心电图与心律失常

预防性接种完全防止QRS和QTc间期延长，与NI组无差异；治疗性接种未显著改善间期参数，但将心律失常发生率从83.3%降至42.8%（降低约50%）。预防组心律失常率从66.6%降至37.5%，表明两策略均改善心脏功能。

心脏免疫谱

感染未免疫组心脏IFN-γ和T-bet表达上调，TGF-β升高（与纤维化相关），但IL-17、IL-10和Foxp3无变化。预防性疫苗接种降低TGF-β和T-bet表达，同时显著提升IL-17；治疗性疫苗接种亦升高IL-17，并诱导Foxp3表达（提示调节性T细胞参与），但未改变TGF-β和IFN-γ水平。两策略均偏向Th17免疫反应，但机制差异显著：预防组通过早期抑制纤维化和炎症通路，治疗组通过Treg平衡慢性炎症。

抗体反应

预防性接种诱导高滴度TS特异性IgG、IgG1和IgG2a；治疗性接种主要升高IgG和IgG1。两策略均降低抗锥虫全蛋白（TH）的IgG2a反应，提示抗体应答从非保护性广谱反应转向TS特异性保护反应。更重要的是，疫苗接种显著降低心脏自身反应性抗体水平（p < 0.01），可能减轻自身免疫损伤。

讨论

本研究首次在口腔感染克氏锥虫模型中评估鼻内疫苗的治疗潜力，并对比预防与治疗策略。结果表明，TS + c-di-AMP疫苗通过不同免疫机制减轻慢性心脏病变：预防性接种早期控制感染，降低TGF-β和T-bet，抑制纤维化；治疗性接种虽未降低IFN-γ和TGF-β，但通过诱导IL-17和Foxp3+ T细胞平衡炎症。IL-17上调与无症状感染和心脏功能保护相关，可能通过调控Th1反应或增强寄生虫胞内控制发挥作用。

抗体分析显示，疫苗引导体液免疫转向功能性TS特异性抗体，减少非保护性抗体和自身反应性抗体，这可能协同减轻心脏损伤。自身抗体的减少可能与寄生虫持久性降低有关，间接抑制分子模拟引发的自身免疫。

尽管预防性策略效果更优（完全防止ECG异常），治疗性接种仍显著改善组织学和功能指标，证实晚期干预的价值。未来需扩大样本量，深入分析先天与适应性免疫细胞亚群，并评估疫苗对其他感染途径（如媒介传播、先天性感染）的交叉保护。

总结

鼻腔TS + c-di-AMP疫苗通过诱导黏膜和系统免疫，双向调控心脏炎症、纤维化和寄生虫负荷，为慢性恰加斯病提供了非侵入性预防治疗策略。其核心机制涉及Th17偏斜、特异性抗体提升及自身免疫抑制，凸显免疫调节在慢性感染管理中的关键作用。