多尺度动态免疫调控纳米乳剂SE(Trojan-TLR7/8a)为异源病毒提供广谱长效保护

本研究通过开发新型纳米佐剂SE(Trojan-TLR7/8a)，整合可时序激活的TLR7/8激动剂与角鲨烯纳米乳剂，实现了宏观递送动力学与细胞水平APCs激活的双重调控。该研究解决了现有疫苗对SARS-CoV-2变异株和流感病毒交叉保护不足的难题，通过增强TFH细胞、GC B细胞及多功能T细胞反应，在小鼠和雪貂模型中实现100%保护率，为应对新发传染病提供了创新疫苗设计范式。

　　

研究背景与意义
当前COVID-19大流行和H5N1禽流感跨物种传播的威胁，凸显了开发广谱长效疫苗的紧迫性。尽管mRNA疫苗在抗击SARS-CoV-2中取得突破，但其对变异株的保护持久性和冷链存储要求仍是重大挑战。传统亚单位疫苗虽安全性高，但依赖铝佐剂（Alum）或AS03等现有佐剂难以诱导足够的细胞免疫和交叉保护。这一困境的核心在于：疫苗免疫的广度与持久性需要抗原特异性多功能T细胞与滤泡辅助T细胞（TFH）、生发中心B细胞（GC B）的协同作用，而现有技术缺乏对免疫应答时空特性的精准调控。

针对这一科学难题，成均馆大学医学院联合忠北国立大学等机构的研究团队在《Cellular & Molecular Immunology》发表创新成果。研究人员设计了一种具有"特洛伊木马"特性的纳米佐剂SE(Trojan-TLR7/8a)，通过角鲨烯纳米乳剂（SE）控制宏观递送动力学，同时利用可被γ-干扰素诱导溶酶体硫醇还原酶（GILT）激活的TLR7/8激动剂实现APCs的时序激活。这种多尺度动态免疫调控策略，成功解决了TLR7/8激动剂系统毒性大、APCs易耗竭等临床转化瓶颈。

关键技术方法
研究采用微流控技术制备负载Trojan-TLR7/8a的角鲨烯纳米乳剂（粒径约100nm），通过冻干工艺解决稳定性问题。体外实验使用骨髓来源树突细胞（BMDCs）验证内吞机制和细胞因子分泌谱，通过Transwell实验评估APCs迁移能力。动物实验采用BALB/c和C57BL/6小鼠模型，通过肌肉注射评估对流感（H1N1/H5N2/H7N3/H9N2/H3N2）和SARS-CoV-2变异株（Alpha/Beta/Delta/Omicron BA.2）的交叉保护，并采用3岁雪貂模型验证对发热伴血小板减少综合征病毒（SFTSV）的长期保护。免疫分析涵盖流式细胞术检测TFH（CXCR5⁺PD-1⁺）、GC B（GL7⁺）细胞，ELISPOT检测IFN-γ分泌，以及假病毒中和试验。

研究结果

设计与表征
SE(Trojan-TLR7/8a)通过胆固醇修饰稳定嵌入纳米乳剂，冻干后粒径保持100nm（图2A-D）。体外实验显示其通过内吞作用进入BMDCs（图2I），诱导IL-12(p70)持续分泌（图2J），促进Th1分化（IFN-γ/IL-4比值升高3倍）和TFH细胞形成（增加2.5倍）。相较于传统SE+R848混合组，系统毒性指标（IL-6、ALT）降低60%（图2L）。

多尺度免疫调控机制
宏观层面：SE延长疫苗组分在注射部位的滞留达7天（图3A），招募单核细胞（Ly6C⁺）、中性粒细胞（Ly6G⁺）等先天免疫细胞（图3C）。细胞层面：Trojan-TLR7/8a经GILT激活后，使APCs维持48小时IL-12(p70)分泌（图3D），CCR7表达量提高2倍（图3F），迁移至淋巴结（iLNs）的CD103⁺ DCs增加3倍（图3H）。双信号激活（TLR-MyD88和NLRP3-ASC）上调Irf7、Ifng等基因（图3L），使GC B细胞数量增加7倍（图3N）。

疫苗效力比较
与商业佐剂对比：SE(Trojan-TLR7/8a)诱导的GC B细胞数量是Alum的2倍（图4K），抗原特异性IgG2c滴度超AS03组50%（图4N）。与mRNA疫苗相比：异源加强策略使TFH细胞持续存在6周（图5H），CD8⁺ T细胞多功能性（IFN-γ⁺TNF-α⁺）提高3倍（图5N）。

交叉保护效果
SARS-CoV-2模型：接种BA.2 spike三聚体后，对Wuhan株攻击实现100%存活，肺病毒载量5天清零（图6C），对Omicron BA.2的中和抗体几何平均滴度（GMT）达1:1024（图6F）。流感模型：sM2HA2抗原对所有测试亚型（H1N1-H9N2）均实现完全保护（图7B-F），肺组织病理显示炎症浸润显著减少（图7H）。老年雪貂模型中，SE(Trojan-TLR7/8a)佐剂疫苗在30周后仍维持高SFTSV特异性T细胞反应（图8J），攻毒后血小板计数保持正常（图8N）。

长期免疫特征
转录组分析显示Tsc1、Bcl6等记忆相关基因上调（图8B），骨髓长寿命浆细胞（CD138⁺B220^-）增加4倍（图8C）。sM2HA2免疫24周后，血清IgG滴度仍保持峰值水平50%（图8E），攻毒存活率维持100%（图8G）。

结论与展望
该研究开创性地提出"多尺度动态免疫调控"概念，通过SE(Trojan-TLR7/8a)实现：①宏观递送控制与细胞激活时序的协同；②APCs非耗竭性激活与淋巴结靶向递送的双重优化；③TFH-GC B-多功能T细胞轴的全方位激活。其核心突破在于：Trojan-TLR7/8a通过胆固醇遮蔽和GILT响应性 linker设计，既降低系统毒性（ALT水平下降70%），又延长免疫刺激窗口（IL-12分泌持续48小时）。

这项研究为应对病毒变异提供了普适性疫苗设计平台：冻干工艺突破冷链限制，多病原体交叉保护验证（流感/SARS-CoV-2/SFTSV），尤其在老年模型中的卓越表现（雪貂30周保护）具有重要临床价值。未来可拓展至HIV、疟疾等需要强T细胞应答的疫苗开发，其"可编程免疫调节"理念也为肿瘤免疫治疗提供新思路。