基于Tp0136 T细胞表位的mRNA LNP与蛋白疫苗诱导保护性免疫抵御梅毒感染

《npj Vaccines》：Protective immunity induced by Tp0136 epitope vaccines with mRNA LNP or protein delivery

本研究针对梅毒疫苗研发瓶颈，创新性地采用mRNA LNP和PfTrx蛋白两种递送系统装载Tp0136 T细胞表位(Tp0136T1)。结果表明，两种疫苗均能激发Th1型免疫应答，在兔模型中显著降低溃疡发生率（rPfTrx-Tp0136T1组达100%保护）、减少梅毒螺旋体负荷并抑制RPR滴度升高。该研究为开发以T细胞免疫为核心的梅毒疫苗提供了新策略，对控制性传播感染具有重要意义。

　　

梅毒防控的新希望：T细胞表位疫苗展现突破性保护效果

在全球范围内，梅毒这一古老的性传播疾病正呈现令人担忧的卷土重来之势。尽管青霉素治疗有效，但近年来全球梅毒发病率持续攀升，每年影响近千万人，其中包括140万孕妇，导致先天梅毒和不良妊娠结局风险显著增加。更棘手的是，梅毒感染会破坏生殖道黏膜完整性，形成特征性溃疡，极大增加了HIV等其他性传播病原体的感染风险。这种"双重打击"效应使得梅毒疫苗的研发成为公共卫生领域的迫切需求。

然而，梅毒疫苗的开发道路充满挑战。梅毒螺旋体（Treponema pallidum）是一种难以研究的病原体，其外膜蛋白数量有限且结构复杂。传统疫苗策略主要聚焦于诱导抗体反应，但越来越多的证据表明，T细胞介导的免疫应答，特别是迟发型超敏反应（DTH），在清除梅毒螺旋体中发挥着更为关键的作用。前期研究发现，针对Tp0136蛋白（一种与梅毒早期传播相关的纤连蛋白结合粘附素）的B细胞表位疫苗不仅不能提供保护，反而可能加重病理损伤，而T细胞表位则显示出保护潜力。这一发现为梅毒疫苗设计提供了新思路：或许我们应该将注意力从抗体转向T细胞。

正是在这一背景下，南方医科大学皮肤病医院柯吴坚教授团队在《npj Vaccines》上发表了最新研究成果。该研究针对梅毒疫苗研发的关键难题，创新性地比较了两种抗原递送系统——脂质纳米颗粒包裹的核苷修饰mRNA（LNP-mRNA）和激烈火球菌硫氧还蛋白（Pyrococcus furiosus thioredoxin, PfTrx）蛋白支架，在递送Tp0136来源的T细胞表位（Tp0136^T1）时的免疫原性和保护效果。这是首项在梅毒疫苗研究中应用mRNA技术的工作，为这一领域带来了新的技术突破。

关键技术方法概述

研究团队通过免疫信息学方法预测并筛选出Tp0136蛋白中的T细胞表位T1（L477-S486）。随后构建了两种疫苗形式：LNP包裹的编码Tp0136^T1的核苷修饰mRNA疫苗（LNP-mRNA-Tp0136^T1）和PfTrx支架融合的重组蛋白疫苗（rPfTrx-Tp0136^T1）。在BALB/c小鼠模型中评估免疫原性，在新西兰白兔模型中用梅毒螺旋体Nichols株进行攻毒实验（每只兔8个部位，每部位1×10⁵个螺旋体），通过qPCR检测病灶螺旋体负荷，TPPA和RPR试验评估血清学反应，流式细胞术分析T细胞亚群和细胞因子。

研究结果

疫苗设计与表征

研究人员成功构建了两种疫苗平台。LNP-mRNA-Tp0136^T1表现出优异的理化特性：粒径≤150纳米，分散均匀，封装效率达93.47%，体外转染HEK-293T细胞后能有效表达目标抗原。rPfTrx-Tp0136^T1重组蛋白纯度高（>90%），免疫印迹验证其分子量约为18kDa。

小鼠模型中的免疫原性

在BALB/c小鼠中，两种疫苗均诱导了强烈的Th1偏向免疫应答，表现为IL-2和IFN-γ分泌显著增加，而IL-4和IL-17A水平较低。两种疫苗均能有效激活T细胞增殖。流式细胞术分析显示，只有LNP-mRNA-Tp0136^T1疫苗诱导了强烈的CD8⁺细胞毒性T细胞反应，表现为穿孔素（perforin）和颗粒酶B（granzyme B）阳性细胞比例显著升高。

兔模型中的保护效果

在新西兰白兔攻毒实验中，两种疫苗均显示出显著保护效果。rPfTrx-Tp0136^T1组实现了完全保护（0%溃疡发生率），而LNP-mRNA-Tp0136^T1组溃疡发生率为16.7%，显著低于LNP对照组（75%）和肽疫苗组（33.3%）。两种疫苗均显著降低了病灶部位的梅毒螺旋体负荷和RPR滴度（反映组织损伤的指标），而TPPA滴度（确认感染的指标）在各组间无显著差异。

统计分析显示，RPR滴度与溃疡数量呈显著正相关，而rPfTrx-Tp0136^T1免疫与溃疡减少显著相关。病灶梅毒螺旋体负荷、RPR滴度和溃疡数量三者间存在显著相关性，支持它们作为疾病进展的联合标志物。

研究结论与意义

该研究首次系统比较了mRNA LNP和蛋白支架两种平台在递送梅毒T细胞表位疫苗中的效果。研究发现，虽然两种疫苗都能诱导Th1型免疫应答并提供保护，但它们的作用机制和效果存在重要差异：rPfTrx-Tp0136^T1蛋白疫苗通过诱导更为平衡的Th1 CD4⁺T细胞反应，实现了完全预防溃疡形成的效果；而LNP-mRNA-Tp0136^T1疫苗虽然诱导了更强的CD8⁺细胞毒性T细胞反应，但在控制组织损伤方面效果稍逊。

这一发现对梅毒疫苗设计具有重要启示：成功的疫苗需要在有效清除病原体和控制免疫病理损伤之间找到平衡点。过度强烈的细胞毒性反应可能不利于组织保护，而以Th1为主的应答可能更有利于梅毒感染的控制。

此外，该研究的保护效果具有重要的公共卫生意义。梅毒溃疡是HIV传播的重要风险因素，能够预防溃疡形成的疫苗不仅可以直接降低梅毒传播，还可能减少继发性性传播感染的风险，带来双重公共卫生收益。

尽管存在一些局限性（如动物数量有限、攻毒剂量高于自然感染等），这项研究为梅毒疫苗研发提供了新思路：聚焦T细胞表位、利用现代疫苗平台技术、平衡免疫应答的保护性与安全性。这些发现将推动下一代表位特异性、T细胞导向的梅毒疫苗发展，为最终控制这一重新抬头的古老疾病带来希望。