一种针对多房棘球蚴感染的、以口腔途径给药的、以M细胞为靶点的乳酸乳球菌疫苗

《Frontiers in Immunology》：An oral M-cell targeted Lactococcus lactis vaccine against Echinococcus multilocularis infection

包虫病疫苗研发中，通过融合M细胞靶向肽SAM与抗原肽GILE构建重组乳酸乳球菌疫苗LL-plSAM-GILE，证实其可显著增强体液免疫（IgG升高1.5倍）和细胞免疫（CD4+/CD8+ T细胞增加），并在两种感染模型中有效抑制肝包虫囊肿生长（直径减少80%，重量降低85%）。

　　本文探讨了一种新型的口服疫苗LL-plSAM-GILE，该疫苗基于乳酸杆菌（Lactococcus lactis）构建，旨在针对Microfold细胞（M细胞）以增强对棘球蚴属（Echinococcus multilocularis）感染的免疫保护效果。Alveolar Echinococcosis（AE）是一种由棘球蚴引起的严重寄生虫病，主要影响人类和动物的肝脏组织，其发病率在全球范围内较高，且一旦感染，病情往往难以逆转，死亡率极高。由于该病在自然传播过程中主要通过食物和水源中的虫卵进入宿主体内，因此开发一种安全、高效且成本低廉的口服疫苗成为控制和预防该病的关键策略。

研究者在前人研究的基础上，将多个具有免疫原性的抗原蛋白（包括EMY162、LAP和GLUT1）组合成一个多表位疫苗GILE，并进一步设计了一个核心组件SAM，该组件通过融合M细胞靶向肽Mtp，具备锚定乳酸杆菌细胞壁并实现靶向递送的功能。通过将SAM基因序列连接到GILE基因序列中，构建了LL-plSAM-GILE疫苗，并将其引入乳酸杆菌NZ9000菌株中。这种疫苗的设计理念是利用M细胞作为抗原递送的“门户”，将外源性抗原递送到黏膜相关淋巴组织（MALT），从而激活宿主的黏膜免疫系统，提升整体的免疫应答水平。

实验结果显示，LL-plSAM-GILE能够成功表达并展示在乳酸杆菌表面，其分子量约为45 KD。通过免疫荧光和免疫组织化学（IHC）分析，研究者验证了该疫苗对M细胞的靶向能力，发现与传统GILE蛋白相比，LL-plSAM-GILE在小鼠回肠组织中与M细胞的重叠程度更高，表明其具有更强的靶向性和抗原递送效率。进一步的动物实验表明，口服接种LL-plSAM-GILE的实验组小鼠在免疫后，其血清中特异性IgG抗体水平显著升高，同时脾脏中的淋巴细胞增殖能力也明显增强，这表明该疫苗能够有效激活宿主的体液免疫和细胞免疫反应。

在细胞免疫方面，研究通过流式细胞术（FCM）检测了CD4+和CD8+ T细胞的数量变化，发现LL-plSAM-GILE组的小鼠在接种后，这两种T细胞的数量均显著高于对照组和NZ9000组。这说明该疫苗不仅能够激活B细胞产生抗体，还能促进T细胞的分化和活化，从而形成更为全面的免疫应答。此外，通过ELISpot检测，研究发现LL-plSAM-GILE组小鼠的脾脏细胞能够分泌更多的Th1型细胞因子IFN-γ和Th2型细胞因子IL-4，表明该疫苗能够诱导一种混合的Th1/Th2免疫反应，这在对抗寄生虫感染中具有重要意义。

在实际保护效果的评估中，研究通过建立两种感染模型（原发性感染和继发性感染）来测试LL-plSAM-GILE的免疫防护能力。在继发性感染模型中，接种LL-plSAM-GILE的小鼠肝脏中的囊肿直径和重量显著低于对照组和NZ9000组，表明该疫苗能够有效抑制寄生虫在宿主体内的生长和扩散。而在原发性感染模型中，LL-plSAM-GILE组小鼠的肝脏囊肿同样表现出较小的体积和较低的重量，进一步验证了该疫苗在预防和控制AE方面的潜力。

研究还指出，乳酸杆菌作为疫苗载体具有天然的优势。它不仅能够在宿主的消化道中存活而不引发免疫耐受，还能够避免被胃酸和消化酶降解，从而保持抗原的完整性和功能活性。此外，乳酸杆菌作为益生菌，在肠道中具有良好的安全性，使其成为一种理想的疫苗载体。通过构建这种M细胞靶向的疫苗，研究者成功提升了抗原在肠道中的递送效率，为实现更有效的免疫保护提供了新的思路。

尽管研究取得了显著成果，但其仍存在一定的局限性。例如，目前的实验主要集中在评估疫苗的系统性免疫反应，而对其在肠道黏膜免疫中的具体作用尚未进行深入分析。未来的研究需要进一步探索该疫苗是否能够直接激活肠道黏膜中的免疫细胞，如分泌IgA的B细胞，以及其对肠道局部免疫应答的影响。此外，研究还可以扩展到更多动物模型，以验证该疫苗在不同宿主中的适用性和有效性。

综上所述，LL-plSAM-GILE作为一种新型的口服疫苗，其设计和构建基于对M细胞靶向机制的深入理解，并结合了多种抗原蛋白，使其具备较强的免疫原性和保护性。该疫苗不仅能够有效激活宿主的体液免疫和细胞免疫反应，还能够在体内抑制棘球蚴的生长和扩散，为AE的防控提供了新的技术路径。未来的研究可以进一步优化该疫苗的结构，提升其在肠道中的递送效率，并探索其在更广泛人群中的应用潜力。