纳米抗体融合鞭毛蛋白佐剂增强PCV2亚单位疫苗免疫原性的创新研究

本研究针对猪圆环病毒2型(PCV2)亚单位疫苗免疫原性弱的难题，创新性地设计开发了特异性结合PCV2衣壳蛋白(Cap)的纳米抗体(Nb)与鞭毛蛋白(flagellin)融合佐剂(Nbcap-flagellin)。该重组融合蛋白通过纳米抗体的高亲和力结合Cap蛋白形成抗原-佐剂复合物，在小鼠模型中显著提升Cap特异性抗体、中和抗体及细胞因子水平，攻毒实验证实能有效降低病毒载量并预防淋巴组织病变。该研究为开发高效PCV2亚单位疫苗提供了新型佐剂策略。

　　

猪圆环病毒2型(PCV2)是全球养猪业面临的重要病原体，其引发的猪圆环病毒相关疾病(PCVAD)每年造成巨大经济损失。虽然基于衣壳蛋白(Cap)的亚单位疫苗因其安全性成为防控首选，但固有免疫原性不足的缺陷严重制约了保护效果。传统铝佐剂虽能增强免疫应答，却存在毒副作用风险。这一困境促使科学家将目光投向细菌鞭毛蛋白(flagellin)——这种能通过Toll样受体5(TLR5)激活天然免疫的病原相关分子模式，已被证实是极具潜力的新型疫苗佐剂。然而，直接将抗原与鞭毛蛋白融合的策略存在抗原-佐剂比例固定的局限性，这为疫苗优化设置了难以逾越的障碍。

山东省滨州市畜牧兽医研究院的研究团队另辟蹊径，巧妙利用纳米抗体(Nb)这一仅含15kDa单域抗体的独特优势，构建了靶向PCV2-Cap蛋白的纳米抗体与鞭毛蛋白融合分子(Nbcap-flagellin)。这种创新设计既保留了鞭毛蛋白的免疫激活特性，又通过纳米抗体的"分子胶水"作用实现了抗原-佐剂比例的灵活调控。相关研究成果发表在《Microbial Pathogenesis》期刊，为亚单位疫苗佐剂开发提供了全新思路。

研究采用大肠杆菌表达系统制备重组Nbcap-flagellin蛋白，通过SDS-PAGE和Western blot验证表达效果。以BALB/c小鼠为模型，设置Cap单独免疫、Cap+flagellin混合免疫、Cap+Nbcap-flagellin复合免疫三组，通过ELISA检测抗体效价，中和试验评估保护性抗体水平，qPCR定量攻毒后病毒载量，并观察淋巴组织病理变化。

【Prokaryotic expression and purification of Nbcap-flagellin fusion protein】部分显示，在1mmol/L IPTG、18°C诱导8小时条件下，成功获得分子量约38kDa的可溶性融合蛋白。表达优化实验证实，该条件能实现目标蛋白在可溶组分中的高效富集，为后续功能研究奠定物质基础。

【Discussion】部分揭示，Nbcap-flagellin佐剂组诱导的Cap特异性IgG抗体效价显著高于单纯Cap组和Cap+flagellin混合组，且能激发更强烈的Th1型细胞因子(IFN-γ、IL-12)和Th2型细胞因子(IL-4)应答。更令人振奋的是，攻毒保护实验显示该佐剂可使血清病毒载量降低2个数量级，并完全预防淋巴组织病变发生。这些结果充分证明，基于纳米抗体的"按需组装"策略成功突破了传统融合佐剂的刚性比例限制，实现了抗原呈递效率的精准调控。

该研究的创新价值主要体现在三个方面：其一，首次将纳米抗体技术应用于疫苗佐剂开发，建立了抗原-佐剂动态组装的新范式；其二，证实Nbcap-flagellin能同时增强体液免疫和细胞免疫，这对防控PCV2这类免疫抑制性病毒尤为重要；其三，所用大肠杆菌表达系统工艺成熟，便于工业化放大生产。Changjiang Wang等研究者特别指出，该技术平台可扩展应用于其他重要动物疫苗开发，如猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)和非洲猪瘟(ASF)疫苗的佐剂优化。

这项研究不仅为PCV2防控提供了新型疫苗候选，更重要的是开创了"模块化疫苗"设计的新思路——通过纳米抗体的桥梁作用，研究者可以像搭积木般自由组合不同抗原与佐剂，从而实现对疫苗免疫效力的精确调控。随着后续大型动物实验的开展，这项技术有望成为下一代亚单位疫苗开发的通用平台。