黏膜免疫增强型流感疫苗在小鼠模型中展现卓越保护效力:基于RhAd52载体的鼻内与气管内接种策略

【字体: 时间:2025年06月07日 来源:iScience 4.6

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  本研究针对当前流感疫苗黏膜免疫不足的瓶颈问题,开发了基于RhAd52载体的CA09 HA疫苗。通过系统比较肌注(IM)、鼻内(IN)和气管内(IT)接种途径,发现单次黏膜接种即可诱导持久的黏膜IgA应答和组织驻留记忆T细胞(TRM ),显著优于传统肌注方式。该研究为开发新一代呼吸道黏膜疫苗提供了重要理论依据和技术路径。

  

季节性流感每年造成全球数十万人死亡,现有疫苗保护率仅19%-60%,2023-2024流感季有效性仅35%-42%。传统肌注疫苗虽能诱导系统性免疫,但难以在呼吸道黏膜形成有效屏障。更棘手的是,疫苗抗体会快速衰减,Davis等研究发现接种后骨髓浆细胞数量一年内即显著下降。这些缺陷导致现有疫苗无法提供"无菌免疫",难以阻断病毒在呼吸道的早期复制和传播。

针对这一重大公共卫生挑战,哈佛医学院附属贝斯以色列女执事医疗中心Dan H. Barouch团队在《iScience》发表创新性研究。研究人员采用新型恒河猴腺病毒52型(RhAd52)载体,编码A/California/07/2009(H1N1)的HA蛋白,通过系统比较不同接种途径,首次证明黏膜接种可建立"双保险"免疫防线:一方面激发分泌型IgA(sIgA)实现黏膜表面中和,另一方面诱导组织驻留记忆T细胞(TRM
)形成长期监视网络。这种创新策略为突破当前流感疫苗保护效力瓶颈提供了全新解决方案。

研究采用三大关键技术:1)构建RhAd52-CA09 HA病毒载体并在HEK 293B-55K.TetR细胞中生产;2)建立BALB/c小鼠的鼻内(IN)、气管内(IT)和肌注(IM)接种模型;3)通过致死剂量(22 LD50
)的CA09-PR8病毒攻击评估保护效果。实验设计包含单次免疫和同源加强方案,监测时间跨度达7个月。

单次RhAd52-HA黏膜接种诱导强劲黏膜免疫应答
通过比较109
VP RhAd52-HA与3μg mRNA-HA的不同接种方式,研究发现鼻内和气管内接种组在支气管肺泡灌洗液(BALF)和鼻腔冲洗液(NS)中检测到显著升高的HA特异性IgA(p<0.0001),而肌注组几乎检测不到。值得注意的是,气管内接种还诱导出更高水平的黏膜IgG(肺部分泌物中升高7倍)和中和抗体(p=0.0003)。细胞免疫分析显示,气管内接种组肺部和鼻甲中干扰素-γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)阳性的CD8+
T细胞数量显著高于肌注组(p=0.004),且特异性诱导出CD8+
TRM
细胞群(p=0.0173)。

黏膜加强显著提升免疫应答
同源加强实验显示,第10周鼻内加强使鼻腔IgA提升1.9倍,气管内加强更使BALF IgA提升1.9倍(p<0.01)。异源加强方案中,mRNA肌注初免联合RhAd52鼻内加强的效果媲美同源方案,这为临床转化提供了灵活的组合策略。ELISPOT检测证实,黏膜加强可显著增加肺部和鼻甲中IFN-γ+
T细胞数量,形成持久的免疫记忆。

单次黏膜接种产生长达7个月的免疫保护
长达7个月的追踪显示,鼻内和气管内接种组血清IgG滴度维持在106.36
-106.37
的高水平,骨髓中抗原特异性IgG/IgA分泌细胞数量是肌注组的2-7倍(p=0.024)。更重要的是,黏膜接种在肺部和鼻甲中形成了稳定的TRM
细胞池,这种"常驻哨兵"机制为长期保护提供了关键保障。

黏膜接种提供近乎完全的保护
在22 LD50
的致死剂量攻击实验中,气管内接种组小鼠体重零下降,而肌注组平均下降7.4%。病毒学检测显示,黏膜接种组肺部和鼻腔病毒载量降低4个数量级(p<0.0001),RNA拷贝数降至检测限以下。存活实验证实,所有黏膜接种小鼠均存活,而mRNA肌注组出现显著体重下降(p=0.0038)。值得注意的是,RhAd52空载体对照组无保护效果,证实保护作用完全依赖HA特异性免疫。

这项研究具有三重突破性意义:首先,揭示了黏膜接种通过sIgA和TRM
细胞的双重机制实现"立体防御";其次,证实RhAd52载体在黏膜疫苗开发中的独特优势;最后,为应对未来流感大流行提供了技术储备。特别值得注意的是,该研究采用的RhAd52载体在人群中血清阳性率低,具有更好的临床转化前景。虽然目前气管内接种在人体实施存在挑战,但鼻内接种的优异效果为开发非侵入性疫苗提供了直接依据。这些发现不仅适用于流感防控,对COVID-19等呼吸道传染病疫苗研发也具有重要借鉴价值。

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