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流感病毒严重威胁公众健康,现有季节性流感疫苗保护效果有限。研究人员开展了关于 HA 嵌合多表位纳米颗粒疫苗的研究。结果显示,该疫苗经鼻腔接种可使小鼠对多种流感病毒产生广泛保护。这为开发通用流感疫苗提供了新方向。
在流感病毒的 “战场” 上,人类与它的较量从未停止。每年,流感病毒引发的季节性流感如潮水般席卷全球,给公共卫生带来沉重负担。据统计,季节性流感在全球范围内每年约造成 300 - 500 万例重症病例,29 - 65 万人死亡。当前应对流感的主要手段 —— 季节性流感疫苗,却有着明显的短板。它往往只能诱导针对特定毒株的免疫反应,对不匹配的毒株保护作用微乎其微,频繁的抗原漂移和转变更是让它的防护效果大打折扣。因此,开发一种能有效对抗新兴和潜在再现流感病毒感染的通用流感疫苗,成为了医学领域亟待攻克的难题。
为了在这场与流感病毒的 “战争” 中取得突破,西北农林科技大学等机构的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们将研究的目光聚焦于一种 HA 嵌合多表位纳米颗粒疫苗,致力于探索其在对抗流感病毒方面的潜力。最终,研究取得了令人振奋的成果,相关论文发表在《Journal of Nanobiotechnology》上。这一研究成果为通用流感疫苗的开发带来了新的曙光,有望改变人类在流感病毒面前的被动局面。
研究人员在此次研究中,运用了多种关键技术方法。实验动物选用了 6 - 8 周龄的雌性 BALB/c 和 C57BL/6 小鼠。通过构建多种基因组合,利用杆状病毒 - 昆虫细胞系统表达并纯化目标蛋白。运用动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)等技术对纳米颗粒进行表征。采用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测抗体滴度,借助流式细胞术分析 T 细胞免疫反应等。
研究结果如下:
- 纳米颗粒的构建与表征:成功构建了 CHM - f 等纳米颗粒,其由 Co4B 表位(C)、HA 抗原(H)、三个重复的 M2e 表位(M)与幽门螺杆菌铁蛋白(f)融合而成。SDS - PAGE 分析确定了融合蛋白的分子大小,DLS 显示纳米颗粒直径在 50 - 60nm,TEM 图像表明纳米颗粒呈现出独特的形态,且具有良好的稳定性。
- 纳米颗粒对树突状细胞(DCs)的影响:CHM - f 纳米颗粒能够诱导 DCs 成熟,通过降低 DCs 的内吞能力以及上调 MHC - II 和 CD80 分子的表达来实现。同时,DCs 可以有效摄取 CHM - f 纳米颗粒,增强抗原呈递能力。
- 诱导的免疫反应:
- 体液免疫反应:与对照组相比,纳米颗粒疫苗免疫的小鼠产生了更高水平的 HA 特异性 IgG、M2e 特异性 IgG 以及 IgA 抗体。CHM - f/CpG 组诱导的抗体水平尤为显著,且该疫苗诱导的免疫反应偏向 Th1 型。此外,CHM - f 纳米颗粒疫苗在呼吸道黏膜中也诱导出了高水平的 sIgA 和 IgG 抗体,增强了局部黏膜免疫。在血凝抑制(HAI)试验和中和抗体试验中,CHM - f 纳米颗粒疫苗诱导出的抗体表现出更高的 HAI 滴度和交叉中和抗体滴度,对多种流感病毒具有良好的中和能力。
- 细胞免疫反应:CHM - f 纳米颗粒疫苗能够诱导强烈的细胞免疫反应,显著增加 CD4+ T 和 CD8+ T 细胞的百分比。同时,提高了脾细胞中 IFN - γ、IL - 2、IL - 4 和 CD40L 等细胞因子的表达水平,促进了 T 细胞的激活和增殖。
- 交叉保护作用:经 CHM - f 纳米颗粒疫苗免疫的小鼠在感染不同流感病毒后,体重损失较小,存活率高,展现出了对多种流感病毒的交叉保护能力。组织病理学分析和肺病毒滴度测定结果显示,该疫苗能够有效保护小鼠肺部免受病毒攻击,减少肺部病毒载量,维持肺组织的完整性。
研究结论与讨论部分指出,由于流感病毒不断发生抗原漂移和转变,开发具有广谱保护作用的通用流感疫苗迫在眉睫。此次研究中的 CHM - f 纳米颗粒疫苗,通过鼻腔接种,不仅能够诱导强大的全身细胞免疫和体液免疫,还能激发局部黏膜免疫反应,为抵御多种流感病毒的致命攻击提供了有效的交叉保护。这一疫苗以铁蛋白为纳米颗粒平台,结合了 HA 蛋白的胞外域、重复的 M2e 表位以及 M 细胞靶向配体 Co4B,在增强免疫反应和扩大保护范围方面表现出色。此外,研究还发现,CpG 作为一种有效的黏膜免疫佐剂,能够进一步提高疫苗的免疫效果。综上所述,CHM - f 纳米颗粒疫苗,无论是否添加 CpG 佐剂,都展现出了作为通用流感疫苗的巨大潜力。不过,目前该疫苗在大动物模型中的免疫效果还需进一步评估,同时杆状病毒表达载体系统(BEVS)在生产过程中存在的蛋白质稳定性、质量以及糖基化不足等问题,也有待进一步优化和改进 。但不可否认的是,这项研究为通用流感疫苗的研发开辟了新的道路,为人类战胜流感病毒带来了新的希望。