基于细胞外囊泡的全套SARS-CoV-2结构蛋白疫苗的免疫应答研究

推荐：为应对COVID-19疫苗的安全性与广谱性挑战，研究人员开发了基于细胞外囊泡(EVs)的新型疫苗平台，通过稳定表达SARS-CoV-2的S蛋白(含BA.2/BA.4/5 RBD)、N-CD63融合蛋白及M/E蛋白，在小鼠模型中成功诱导了针对S蛋白的IgG抗体、中和抗体及记忆性CD4+ TH1 和CD8+ TC 细胞应答，为应对变异株和未来大流行提供了潜在通用疫苗策略。

　　

背景与挑战
COVID-19大流行虽已进入常态化阶段，但现有疫苗平台（如mRNA-LNP、腺病毒载体）仍面临两大核心问题：一是频繁出现的变异株导致免疫逃逸，二是疫苗相关不良反应（如心肌炎、血栓）引发安全性担忧。据WHO统计，全球累计死亡病例超700万例，凸显对更安全、广谱疫苗的迫切需求。细胞外囊泡(EVs)因其天然携带膜蛋白和免疫调节特性，成为疫苗开发的新兴载体，但其在表达复杂病毒结构蛋白及诱导全面免疫应答方面的潜力尚未充分探索。

研究设计与技术方法
韩国国立研究基金会支持的研究团队构建了基于HEK 293T细胞的EVs疫苗平台，通过基因工程将SARS-CoV-2的四种结构蛋白——包含BA.2/BA.4/5变异株RBD的稳定化S蛋白三聚体、C端融合CD63的核衣壳蛋白(N)、膜蛋白(M)和包膜蛋白(E)——整合至EVs膜上。关键技术包括：1) 采用冷冻电镜验证S蛋白三聚体构象稳定性；2) 流式细胞术检测EVs表面蛋白表达；3) 假病毒中和试验评估抗体效能；4) ELISpot分析记忆T细胞应答。

研究结果

EVs疫苗的蛋白表达验证
通过Western blot和免疫电镜证实，工程化EVs成功携带了S蛋白三聚体、N-CD63融合蛋白及M/E蛋白，其中S蛋白保留预融合构象，为诱导中和抗体奠定基础。

体液免疫应答特征
小鼠实验显示，50 μg EVs加强免疫后，抗S蛋白IgG抗体滴度显著提升（P<0.05），并有效中和VSV假病毒。值得注意的是，25 μg组即可诱导强效抗N蛋白抗体，提示N蛋白的EVs递送策略增强了其免疫原性。

细胞免疫应答优势
所有剂量组（10-50 μg）均检测到针对S和N蛋白的记忆性CD4⁺
T_H1
和CD8⁺
T_C
细胞扩增。高剂量组（50 μg）还额外激活了针对M/E蛋白肽段的T细胞反应，表明EVs可同时呈递多种抗原表位。

讨论与意义
该研究首次证明EVs平台能同时递送SARS-CoV-2全套结构蛋白并激发协同免疫应答。相较于传统疫苗，EVs疫苗具有三大优势：1) 天然膜结构模拟病毒颗粒，增强抗原呈递效率；2) 内源性蛋白翻译后修饰保障抗原真实性；3) 缺乏核酸成分规避了基因组整合风险。发表于《Vaccine》的这项工作，为应对未来冠状病毒变异和大流行提供了可快速适配的通用疫苗开发范式。

局限性
研究尚未评估对Omicron最新亚系的交叉保护力，且大规模生产EVs的工艺标准化仍需突破。但作者强调，该平台技术可灵活替换新变异株的RBD序列，具有显著的临床转化潜力。