基于新型病毒样颗粒平台的奈瑟菌疫苗开发:抗原-Fc融合与AbBind技术的创新应用

【字体: 时间:2025年07月18日 来源:Journal of Biotechnology 4.1

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  研究人员针对奈瑟菌疫苗开发中抗原呈递效率低、免疫原性不足等问题,创新性地构建了基于HBcAA病毒样颗粒(VLP)的AbBind平台。该技术通过将奈瑟菌抗原与抗体Fc结构域融合,利用Protein A介导的自组装实现多抗原展示。实验证实,七种候选抗原中五种能诱导强效IgG反应,为联合预防脑膜炎奈瑟菌(Nm)和淋病奈瑟菌(Ng)感染提供了可扩展的疫苗开发新策略。

  

在传染病防控领域,奈瑟菌属细菌一直是公共卫生的重大威胁。脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis, Nm)引发的流行性脑膜炎致死率高,而淋病奈瑟菌(Neisseria gonorrhoeae, Ng)导致的淋病每年影响全球近8000万人。尽管针对Nm的疫苗如4CMenB已取得一定成功,但Ng疫苗研发却屡屡受挫——这种狡猾的病原体不仅会招募补体抑制剂逃避免疫攻击,其表面抗原的高度变异性更让传统疫苗设计束手无策。有趣的是,临床观察发现Nm疫苗对Ng感染竟有部分交叉保护作用,这为开发双价疫苗带来了曙光。然而如何突破抗原呈递效率的瓶颈?如何实现多抗原的精准组装?这些成为摆在研究者面前的关键难题。

英国伯明翰大学的研究团队独辟蹊径,将抗体工程与病毒样颗粒技术巧妙结合,开发出名为AbBind的模块化疫苗平台。这项发表在《Journal of Biotechnology》的研究,通过将奈瑟菌抗原与IgG2a抗体的Fc段融合,利用改造的HBcAA病毒样颗粒(VLP)核心实现多抗原自组装。这种设计不仅保留了抗原的天然构象,还能直接对接成熟的抗体生产工艺,为疫苗规模化生产铺平道路。

研究人员采用三大关键技术:首先构建含双Protein A结构域的HBcAA VLP核心,通过大肠杆菌表达系统制备;其次在HEK293细胞中表达七种奈瑟菌抗原的Fc融合蛋白,包括Nm的NadA和Ng的MetQ等;最后利用BLI生物层干涉技术验证抗原-VLP复合物的组装效率。所有动物实验均使用BALB/c小鼠模型,通过ELISA和Western blot系统评估免疫应答。

研究结果令人振奋:在"抗原筛选与表达"部分,七种抗原-Fc融合蛋白中有五种(NadA、MetQ、BamC、NGO0690和Lipo1)在哺乳动物系统中成功表达,产量最高达10mg/50mL培养基。质谱分析证实这些细菌抗原在HEK293细胞中几乎不发生意外糖基化,保证了抗原表位的真实性。"免疫原性评估"显示,HBcAA:NadA-Fc复合物诱导的抗体水平与大肠杆菌表达的NadA相当,证实哺乳动物表达系统能正确折叠细菌抗原。更引人注目的是,Ng抗原Lipo1-Fc免疫血清竟能交叉识别BamC抗原,这种非对称的交叉反应性可能拓宽疫苗保护范围。在"混合抗原实验"中,五抗原"鸡尾酒"制剂展现出协同效应,各抗原特异性IgG反应均显著增强,其中IgG2a亚类的升高提示该平台可能诱导Th1型免疫应答。

这项研究的突破性在于AbBind平台的多功能性:其一,Fc融合设计使抗原能直接利用Protein A层析纯化,大幅降低生产成本;其二,VLP核心与抗原的比例可精确调控,便于优化免疫应答;其三,平台兼容任意Fc融合抗原,包括治疗性抗体。讨论部分指出,虽然传统OMV疫苗对Ng有部分效果,但AbBind平台在抗原特异性、可扩展性方面更具优势。特别是当与CpG等佐剂联用时,可能突破Ng的免疫逃避机制。未来研究将探索该平台与OMV技术的联合应用,以及对抗原组合方案的进一步优化,为终结奈瑟菌感染的威胁提供全新武器。

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