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基于病毒样颗粒的EDIII疫苗可抵御寨卡病毒感染并预防脑部和睾丸损伤
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月28日 来源:npj Vaccines 7
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推荐 为应对寨卡病毒(ZIKV)对孕妇及其胎儿造成的严重健康威胁,研究人员开发了一种基于病毒样颗粒(VLPs)的新型疫苗。该疫苗通过展示ZIKV包膜蛋白结构域III(EDIII),在动物模型中诱导了强效的中和抗体反应,并有效预防了寨卡病毒感染导致的脑部和睾丸损伤。研究结果表明,该疫苗具有重要的临床应用潜力,为未来应对寨卡病毒及相关黄病毒的疫苗开发提供了重要基础。
论文解读
寨卡病毒(Zika virus, ZIKV)自2007年从太平洋岛屿传播至美洲以来,已成为全球重要的公共卫生威胁。作为一种主要由埃及伊蚊传播的黄病毒,ZIKV感染可引发严重的神经系统疾病,如先天性寨卡综合征(Congenital Zika Syndrome, CZS),以及吉兰-巴雷综合征等并发症1-3。尽管自2016年以来报告病例有所下降,但零星疫情仍时有发生,特别是在印度和巴西等地7-11。ZIKV的传播途径多样,包括蚊虫叮咬、母婴垂直传播、性接触及输血等,这进一步增加了防控难度4,15-17。
目前,针对ZIKV的疫苗开发面临诸多挑战。一方面,ZIKV与其他黄病毒(如登革热病毒)之间的交叉免疫反应可能导致抗体依赖性增强(Antibody-Dependent Enhancement, ADE)现象29-32,这对疫苗设计提出了更高的要求。另一方面,ZIKV对孕妇及其胎儿的严重威胁,使得开发安全有效的疫苗尤为迫切。为此,巴西圣保罗大学的研究人员开发了一种基于病毒样颗粒(Virus-Like Particles, VLPs)的新型疫苗,旨在提供广泛的免疫保护,同时避免ADE风险。
研究人员利用Qβ VLPs(QBVLPs)作为抗原递送平台,将ZIKV包膜蛋白结构域III(EDIII)通过化学偶联的方式展示在VLPs表面,构建了EDIII-QBVLPs疫苗13,22,37,38。EDIII是ZIKV病毒进入宿主细胞的关键区域,具有高度特异性,能够有效诱导中和抗体反应33-36。通过在小鼠模型中的实验,研究人员发现,EDIII-QBVLPs疫苗能够诱导强烈的体液免疫应答,产生高水平的IgG抗体,并显著增强B细胞活化和浆细胞增殖39,42,46。此外,该疫苗还诱导了Th1型T细胞免疫应答,表现为INF-γ和TNF-α的高水平分泌4,52,53。
在保护效果方面,EDIII-QBVLPs疫苗在两种剂量(20μg和50μg)下均能有效中和ZIKV,并在ZIKV感染的G129小鼠模型中提供全面保护。具体而言,疫苗接种显著降低了病毒在脑部、睾丸及其他器官中的复制水平,预防了脑部组织坏死和睾丸损伤等病理变化52-54。特别是在雄性小鼠中,疫苗有效保护了睾丸结构和功能,避免了ZIKV感染导致的生殖健康问题53,71。
这项研究的重要意义在于,它不仅验证了基于VLPs的疫苗在预防ZIKV感染中的潜力,还为开发针对其他黄病毒的疫苗提供了技术基础。此外,该疫苗的安全性和有效性为未来在孕妇等高危人群中的应用提供了理论依据。然而,研究人员也指出,仍需在非人灵长类动物和人类临床试验中进一步验证其安全性和保护效果58,59。
在研究方法上,研究人员采用了多种关键技术,包括基因工程表达系统、化学偶联技术、病毒中和试验(VNT)以及组织病理学分析等。首先,利用大肠杆菌表达系统生产EDIII蛋白,并通过化学偶联将其展示在QBVLPs表面40,41。随后,通过ELISA和VNT评估疫苗诱导的免疫应答,并通过组织病理学分析验证疫苗的保护效果52-54。
综上所述,这项研究表明,基于VLPs的EDIII疫苗是一种安全有效的ZIKV疫苗候选,具有重要的临床应用前景。其成功开发不仅为ZIKV的防控提供了新策略,也为其他黄病毒的疫苗研发提供了重要参考。
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