脂质纳米颗粒包裹DNA疫苗突破母源抗体干扰：诱导仔猪平衡的抗体与T细胞应答

本研究揭示脂质纳米颗粒（LNP）递送的DNA疫苗能有效克服母源抗体（MDA）对猪流感病毒（IAV）灭活疫苗（WIV）的免疫干扰。实验证明，在MDA阳性仔猪中，单剂LNP-DNA疫苗可激发显著的血凝抑制（HI）抗体与γ-干扰素（IFN-γ）T细胞反应，显著降低鼻腔病毒脱落（TCID50）并预防肺部病变，为新生儿疫苗接种策略提供新方向。

　　

母源抗体（Maternally Derived Antibodies, MDA）在保护新生儿免受感染的同时，常会干扰疫苗诱导的免疫应答，这一现象在猪流感防控中尤为突出。传统全病毒灭活疫苗（Whole-Inactivated Virus, WIV）虽能有效预防同源病毒攻击，但在MDA阳性仔猪中几乎完全失效。本研究通过对比脂质纳米颗粒（Lipid Nanoparticle, LNP）包裹的DNA疫苗与WIV疫苗在MDA阳性及阴性仔猪中的免疫效果，揭示了LNP-DNA疫苗突破MDA干扰的独特优势。

ABSTRACT

母源抗体干扰是新生儿疫苗接种的主要障碍。本研究证明，针对猪A型流感病毒（Swine Influenza A Virus, IAV）的LNP-DNA疫苗在MDA阳性仔猪中仍能诱导平衡的抗体与T细胞应答，显著降低病毒感染后的鼻腔病毒排放量并预防肺部损伤，而WIV疫苗在同等条件下几乎无保护作用。该发现为克服MDA干扰提供了新策略。

INTRODUCTION

新生猪群中IAV的流行与MDA的存在使疫苗防控面临双重挑战。WIV疫苗虽广泛使用，但其免疫效果受MDA抑制，甚至可能引发疫苗相关增强性呼吸道疾病（Vaccine-Associated Enhanced Respiratory Disease, VAERD）。DNA疫苗通过细胞内抗原表达规避抗体识别，理论上可减少MDA干扰。本研究利用前期开发的包裹H1N1/H3N2 HA基因的LNP载体，评估其在MDA阳性仔猪中对H1N2病毒的攻击保护效果。

MATERIALS AND METHODS

实验采用H1N2猪流感病毒株A/swine/Minnesota/A01392045/2013。LNP-DNA疫苗通过微流控技术制备，脂质组合为MC3、DOTAP、DSPC、胆固醇与DMG-PEG₂₀₀₀（摩尔比42:10:8:38:2），每剂含500 μg封装DNA质粒。WIV疫苗经β-丙内酯（β-propiolactone, BPL）灭活后辅以Emulsigen-DL佐剂。

动物实验选取经WIV疫苗免疫后产生高HI抗体滴度（1:320–1:640）的母猪所产仔猪作为MDA阳性组，非免疫母猪仔猪为MDA阴性组。各组仔猪分别接种LNP-DNA（单剂）、WIV（两剂，间隔21天）或不处理（NV对照组），于接种后36天以2×10⁵ TCID₅₀ H1N2病毒攻毒。评估指标包括血清HI抗体、口腔洗液HA特异性IgG/IgA、外周血单核细胞（PBMC）IFN-γ酶联免疫斑点（ELISpot）、鼻腔/气管拭子及支气管肺泡灌洗液（BALF）病毒滴度、肺部宏观/微观病变及原位杂交（ISH）检测病毒核酸。

RESULTS

1. 1.
   抗体应答：在MDA阴性仔猪中，LNP-DNA与WIV疫苗均诱导了高HI抗体滴度（峰值分别达1:640和1:960）。而在MDA阳性仔猪中，WIV疫苗组HI滴度持续下降（与NV组无差异），LNP-DNA疫苗组则于接种21天后滴度回升，攻毒前（35天）显著高于WIV组（1:143 vs 1:50）。病毒核蛋白（NP）抗体检测显示，WIV疫苗未能打破MDA对NP抗原的应答抑制。口腔黏膜IgG在LNP-DNA免疫的MDA阳性猪中显著升高，但IgA应答无显著差异。
2. 2.
   T细胞应答：LNP-DNA疫苗在MDA阳性和阴性猪中均诱导强IFN-γ分泌细胞（IFN-γ-SC）反应（接种14天分别为108和112个/5×10⁵ PBMCs），显著高于WIV疫苗（≤33个）。攻毒后，LNP免疫组呈现显著回忆性T细胞应答。
3. 3.
   病毒清除与病理保护：攻毒后，MDA阳性WIV组鼻腔病毒排放量（峰值10⁵ TCID₅₀/mL）与NV组相当，而LNP-DNA组排放量降低100倍（10^3.9 TCID₅₀/mL）。气管拭子与BALF中病毒仅在MDA阳性WIV组检出（5/6阳性），LNP-DNA组均未检出。肺部病变分析显示，MDA阳性WIV组宏观病变率（1%）虽低于MDA阴性NV组（3.4%），但微观病变评分与NV组相近且ISH检测到大量病毒阳性细胞；LNP-DNA组则病变轻微，与MDA阴性疫苗组无差异。

DISCUSSION

LNP-DNA疫苗通过细胞内抗原表达机制，有效规避了MDA介导的抗原屏蔽与FcγRIIB受体抑制通路，从而在MDA存在下仍能激活B细胞与T细胞应答。其诱导的HI抗体与细胞免疫协同作用，尤其对下呼吸道保护至关重要。相较之下，WIV疫苗依赖抗体介导的保护，在MDA环境中易被中和且无法激发有效T细胞反应。本研究中单剂LNP-DNA疫苗展现的免疫持久性与交叉保护潜力，为开发适用于MDA阳性群体的新一代疫苗提供了理论依据与实践路径。未来需进一步探索抗原表达动力学及长期保护效应，以推动该技术向临床转化。