基于可穿透细胞膜的HBV嵌合衣壳的灵活新型疫苗平台的比较分析，用于黏膜疫苗接种

《Urology Video Journal》：Comparative analysis of a flexible novel vaccine platform based on cell permeable chimeric HBV capsids for mucosal vaccination

本研究开发了一种基于修饰的乙型肝炎病毒衣壳（HBV capsids）的平台技术，通过适配器系统（DogTag/DogCatcher）灵活加载SARS-CoV-2刺突蛋白受体结合域（RBD）抗原。该平台具有膜渗透性，可无需注射通过口服/鼻内途径给药，并显著增强免疫应答，包括IgG和IgA抗体及中和抗体水平。研究发现DogTag系统在抗原结合效率、颗粒稳定性及生产可行性方面优于其他适配器（如StrepTag、AviTag）。此外，衣壳内加载CpG佐剂进一步提升了免疫效果。该平台为快速应对新发病毒提供了灵活、高效的技术方案。

　　在应对SARS-CoV-2病毒引发的全球大流行过程中，疫苗成为了控制疫情、防止病毒传播的关键工具。然而，随着病毒变异的不断发生，疫苗的研发和生产需要具备更高的灵活性和效率，以便能够快速响应新的病毒株。为了解决这一问题，科学家们探索了多种平台技术，其中一种创新的方法是基于经过改造的、具有细胞穿透能力的乙型肝炎病毒（HBV）衣壳蛋白。这种技术不仅能够显著缩短疫苗开发时间，还能在不依赖针头注射的情况下实现口服或鼻腔免疫，这为疫苗的广泛应用提供了新的可能性。

这项研究的重点是评估不同的抗原载体平台，尤其是基于HBV衣壳蛋白的载体，它们可以通过适配器系统灵活地加载不同的抗原。研究中使用了SARS-CoV-2刺突蛋白的受体结合域（RBD）作为抗原，并与多种适配器系统进行了比较，包括StrepTag、AviTag、SpyTag和DogTag。结果表明，DogCatcher/DogTag系统在抗原负载量、载体组装效率和稳定性方面表现最为优异。这表明，通过这种适配器系统，可以更高效地将抗原固定在载体表面，从而增强免疫反应。

此外，研究还发现，将CpG（一种已知的强佐剂）加载到载体内部可以进一步增强免疫反应。CpG能够激活先天免疫系统，促进更强烈的抗体应答，而载体的细胞穿透能力使得口服或鼻腔免疫成为可能。这种非侵入性免疫方式不仅减少了疫苗接种所需的医疗资源，如针头和注射器，还可能提高公众对疫苗的接受度，尤其是在疫苗接种率较低的地区。

为了验证这些平台的有效性，研究团队对小鼠进行了免疫实验，并通过多种方法分析了免疫反应。这些方法包括表面等离子体共振（SPR）检测、酶联免疫吸附测定（ELISA）以及中和抗体的评估。结果显示，与未偶联的抗原相比，偶联到载体上的抗原能够引发更显著的免疫反应，尤其是在使用DogTag/DogCatcher系统时。此外，通过口服或鼻腔接种，能够诱导出有效的中和抗体，这表明该平台具有良好的免疫诱导能力。

研究团队还通过电子显微镜、动态光散射（DLS）和蔗糖密度梯度离心等技术，对载体的结构和组装情况进行了详细分析。这些技术不仅帮助确认了载体的稳定性，还显示了抗原偶联后的形态变化。例如，偶联后的载体直径有所增加，这表明抗原成功地被负载到载体表面。同时，电子显微镜观察还表明，抗原在载体表面的分布是均匀的，没有出现局部聚集的现象。

在比较不同适配器系统的效率时，研究团队发现，DogTag/DogCatcher系统不仅在抗原偶联效率上优于其他系统，还在载体的稳定性和抗原负载能力方面表现更优。这可能是因为DogTag与DogCatcher之间的共价连接方式更为牢固，能够有效防止抗原在载体表面的脱落。此外，该系统的灵活性使得不同抗原可以快速地被加载到载体上，从而提高了疫苗开发的效率。

在实际应用中，这种基于HBV衣壳蛋白的平台具有重要的潜力。首先，它能够实现口服或鼻腔接种，这对于疫苗的普及和大规模接种具有重要意义。特别是在疫苗接种资源有限的情况下，这种非侵入性的接种方式可以显著降低接种成本和复杂性。其次，该平台能够同时承载抗原和佐剂，如CpG，这不仅提高了疫苗的免疫效果，还可能减少所需抗原的剂量，从而在资源紧张时更有效地分配疫苗。

此外，研究还探讨了该平台在应对未来可能出现的新型病毒时的应用前景。由于HBV衣壳蛋白具有高度的结构可塑性和抗原展示能力，这种平台可以快速适应不同的抗原需求。通过适配器系统，可以灵活地更换抗原，从而在面对新病毒株时，迅速调整疫苗配方，实现快速响应。

研究还指出，该平台的另一个重要优势是其稳定性。经过适当的纯化和储存条件，载体可以在4°C下稳定保存长达9周，这为疫苗的运输和储存提供了便利。同时，载体在冻干后仍能重新溶解，保持其结构和功能的完整性，这对于疫苗的长期储存和分发至关重要。

通过这些研究，科学家们不仅验证了基于HBV衣壳蛋白的疫苗平台的有效性，还为其在未来的疫苗开发和应用中提供了坚实的理论基础和实践指导。这种平台的灵活性、高效性和非侵入性，使其成为应对新兴病毒和传染病的理想选择。同时，它也为疫苗的公众接受度和实际应用提供了新的思路，特别是在那些对传统注射方式存在抵触情绪的地区。

总的来说，这项研究为疫苗平台技术的发展提供了重要的突破。通过结合HBV衣壳蛋白的细胞穿透能力和适配器系统的灵活性，科学家们开发出了一种新的疫苗平台，能够在不依赖针头的情况下实现高效的免疫诱导。这种平台不仅能够提高疫苗的生产效率，还能增强其免疫效果，为未来的疫苗研发和应用开辟了新的道路。