细胞外囊泡作为抗原直接递送至引流淋巴结的关键介导机制及其在DNA疫苗研发中的意义

《Molecular Therapy》：Extracellular Vesicles are Key Mediators for Direct Antigen Transport to Draining Lymph Nodes

本研究针对DNA疫苗接种后抗原如何递送至引流淋巴结（dLNs）这一关键问题，揭示了细胞外囊泡（EVs）在抗原运输和免疫激活中的核心作用。通过肌内电转染编码跨膜抗原血凝素（HA）的DNA疫苗，发现EVs分泌显著增加且富含HA，能快速经淋巴管到达dLNs。抑制EV分泌（使用GW4869）显著降低体液和细胞免疫应答，表明EVs是抗原递送的关键途径，为下一代疫苗佐剂开发提供了新方向。

　　

DNA疫苗在 preclinical（临床前）和 clinical（临床）研究中展现出巨大潜力，但其作用机制仍存在关键盲点：疫苗在接种部位表达的抗原如何被高效运输至引流淋巴结（draining lymph nodes, dLNs），从而激活免疫系统？这一过程的不清严重制约了DNA疫苗的进一步开发和优化。

为解决这一问题，Duke大学的研究团队在《Molecular Therapy》发表了一项聚焦于细胞外囊泡（extracellular vesicles, EVs）的研究。EVs是细胞释放的纳米级膜泡，已知参与细胞间通信，但其在疫苗抗原运输中的作用尚未明确。本研究通过创新性实验设计，首次证实EVs是DNA疫苗抗原直接运输至dLNs的关键介质，为疫苗研发提供了新靶点和策略。

研究主要采用以下关键技术方法：

1. 1.
   肌内电转染（intramuscular electrotransfection）技术递送编码跨膜抗原血凝素（hemagglutinin, HA）的DNA疫苗；
2. 2.
   EVs分离与表征：通过超速离心等方法从肌肉组织获取EVs，并分析其HA富集情况；
3. 3.
   体内追踪：利用示踪技术证实EVs经淋巴管快速（4小时内）迁移至dLNs；
4. 4.
   功能抑制实验：系统性施用小分子抑制剂GW4869阻断EVs分泌，评估其对免疫应答（体液和细胞反应）的影响。

研究结果：

EV分泌显著增加且富集抗原

经肌内电转染DNA疫苗后，肌肉组织中EVs分泌量显著上升，峰值水平较未接种对照组提高约10倍。更重要的是，这些EVs高度富集疫苗抗原HA，表明疫苗转染直接促进了抗原包装入EVs。

EVs经淋巴管快速迁移至dLNs

通过体内追踪实验，发现载抗原EVs在接种后4小时内即可通过淋巴管到达dLNs。这一快速运输机制解释了抗原如何从接种部位迅速进入免疫激活核心区域。

抑制EV分泌显著降低免疫应答

使用GW4869系统性抑制EVs分泌后，针对HA的体液免疫（抗体产生）和细胞免疫（如T细胞反应）均显著减弱，证明EVs是抗原递送和免疫激活不可或缺的环节。

研究结论与意义：

本研究首次明确EVs在DNA疫苗抗原递送中的核心作用：它们不仅是抗原的载体，更是直接介导抗原快速运输至dLNs的“高速通道”。抑制EVs分泌可显著削弱免疫应答，进一步证实其功能性重要性。这一发现突破了传统疫苗免疫激活机制的认知，为下一代疫苗佐剂开发提供了全新思路：通过增强局部EVs生物发生（biogenesis）和抗原包装效率，有望大幅提升疫苗效价。研究不仅深化了对DNA疫苗机制的理解，也为EVs在免疫治疗中的应用开辟了新前景。