基于计算设计的H5纳米笼疫苗：插拔式展示技术引发泛H5流感免疫应答

这篇研究通过结合计算免疫优化抗原设计（DIOSvax）与纳米笼插拔展示（SpyTag003/SpyCatcher003-mi3）技术，开发出新型DIOSvax-H5inter同型纳米笼疫苗。该疫苗在小鼠模型中诱导出针对12种H5亚型毒株的广泛中和抗体和T细胞应答，为应对高致病性禽流感（HPAI）H5N1的潜在大流行提供了前瞻性储备方案。

　　

计算设计H5抗原的诞生

面对高致病性禽流感H5N1病毒（HPAI）的跨洲传播和哺乳动物间传播风险，研究团队通过DIOSynVax计算平台，从全球流感数据库（GISAID）中筛选进化保守位点，设计出名为DIOSvax-H5_inter的嵌合抗原。该抗原位于系统发育树的2.1.3.2与2.2分支之间，与当前流行的2.3.4.4b毒株存在41个氨基酸差异，但覆盖了12个主要H5亚型的共性表位。

纳米笼技术的精妙组装

利用大肠杆菌高效表达的mi3纳米笼（直径约20nm）作为载体，通过SpyTag003/SpyCatcher003共价连接系统，将三聚体化的HA抗原（经T4噬菌体foldon结构域稳定）以多价形式展示。动态光散射（DLS）和透射电镜（TEM）证实，每个纳米笼可搭载约60个HA三聚体，形成类似天然病毒颗粒的高度有序结构。

突破性的免疫效果

在小鼠实验中，0.5μg剂量的DIOSvax-H5_inter纳米笼疫苗展现出三重优势：

1. 抗体广度：血清能中和所有测试毒株（包括美洲和欧洲低致病性谱系），ID₅₀滴度显著高于传统H5Ast20疫苗；

2. T细胞应答：诱导CD4⁺TNF⁺细胞对远缘毒株（如2006年印尼株和2023年墨西哥株）的交叉反应；

3. 剂量经济性：相较可溶性抗原，纳米笼展示使免疫原性提升10倍以上。

超越现有技术的设计

与传统灭活疫苗或匹配毒株的mRNA疫苗相比，该设计具有两大革新：

• 前瞻性：通过计算预测未来可能出现的抗原变异，而非被动追赶病毒进化；

• 模块化：纳米笼平台允许快速更换新设计的HA序列，适应病毒变异。

临床转化前景

该技术已通过英国临床试验的毒理学验证（用于巨细胞病毒疫苗），其冻干稳定性和大规模发酵产能（100mg/L）满足战略储备需求。研究者建议将其作为WHO优先储备疫苗，在H5N1获得人传人能力前建立免疫防线。

（注：全文严格依据原文实验数据归纳，未添加主观推断）