人腺病毒五邻体-十二面体纳米颗粒在小鼠模型中诱导增强型中和抗体反应及其免疫保护机制研究

本研究针对人腺病毒7型（Ad7）引发的严重肺炎缺乏有效疫苗的现状，创新性利用昆虫细胞-杆状病毒表达系统（IC-BEVS）构建了含五邻体基底（penton base）和纤维（fiber）的十二面体纳米颗粒（Pt-Dd）。实验证实Ad7 Pt-Dd能高效诱导中和抗体和细胞免疫反应，在转基因小鼠模型中展现对Ad7肺炎的免疫保护作用，为腺病毒疫苗开发提供了新策略。

　　

腺病毒是引发呼吸道感染的重要病原体，其中7型腺病毒（Ad7）可导致儿童和成人重症肺炎，但目前尚无获批的民用疫苗。传统疫苗研发面临中和抗原选择、免疫原性不足等挑战。而腺病毒复制过程中自发组装的五邻体-十二面体纳米颗粒（Pt-Dd）虽被用于药物递送，其疫苗潜力却长期未被探索。中国研究人员通过创新设计，首次将Ad7 Pt-Dd开发为纳米疫苗候选物，相关成果发表于《Vaccine》。

研究团队采用昆虫细胞-杆状病毒表达系统（IC-BEVS）共表达Ad7五邻体基底和纤维蛋白，自组装形成Pt-Dd纳米颗粒；通过天然电泳、透射电镜（TEM）验证结构特征；采用小鼠模型评估免疫原性，包括中和抗体滴度检测、细胞因子分析和脾细胞增殖实验；最后使用人源化桥粒芯蛋白-2（DSG2）受体转基因小鼠进行攻毒保护实验。

Ad7 Pt-Dd纳米颗粒的制备与表征
通过IC-BEVS成功表达Ad7五邻体基底（Ad7P）、纤维蛋白（Ad7F）及其复合体（Ad7PF），其中Ad7PF自发组装为直径约30 nm的十二面体结构。电镜显示其形态规则，与天然Ad3 Pt-Dd相似，Western blot证实纤维蛋白正确修饰于五邻体顶点。

免疫原性评估
小鼠实验显示，Ad7 Pt-Dd诱导的中和抗体滴度显著高于单独五邻体基底组（p<0.01），且刺激脾细胞产生高水平IFN-γ和IL-4，表明同时激活Th1/Th2通路。相比之下，五邻体基底纳米颗粒（Bs-Dd）虽引发较强细胞免疫，但中和抗体反应较弱。

免疫保护效果
在表达人DSG2受体的转基因小鼠中，Ad7 Pt-Dd免疫组攻毒后肺部病毒载量降低2个数量级，病理损伤显著减轻，而对照组出现典型间质性肺炎病变。这表明Pt-Dd诱导的免疫反应能有效阻断Ad7感染进程。

讨论与意义
该研究首次揭示Ad7 Pt-Dd作为疫苗候选物的双重优势：纤维蛋白的加入不仅提升细胞摄取效率，其C端 knob结构域（关键中和表位）更直接驱动强效中和抗体产生。相较于传统基于六邻体（hexon）的疫苗策略，Pt-Dd模拟天然病毒入侵途径，更高效呈递中和抗原。这一发现拓展了腺病毒疫苗设计思路，为应对Ad7疫情提供了具转化潜力的解决方案。研究同时证实昆虫细胞表达系统可规模化生产结构复杂的病毒样颗粒，为其他病原体纳米疫苗开发提供技术参考。