混合脂肽黏膜疫苗诱导小鼠长期骨髓记忆反应并潜在广谱抗冠状病毒交叉保护

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  这篇研究报道了一种基于SARS-CoV-2刺突蛋白(S)、核衣壳蛋白(N)和膜蛋白(M)保守表位的混合脂肽(LPMix)黏膜疫苗,联合新型佐剂热灭活新月柄杆菌(HKCC),通过鼻腔免疫成功诱导了长达7个月的骨髓记忆B/T细胞应答。该疫苗能产生针对多种冠状病毒变异株(包括Alpha、Delta、Omicron等VOCs)和异源冠状病毒(SARS-CoV-1、MERS-CoV等)的交叉反应性抗体,并维持具有临床意义的中和抗体(nAb)水平,为开发广谱长效冠状病毒疫苗提供了新策略。

  

混合脂肽疫苗的免疫原性与长效保护机制

疫苗设计与免疫策略
研究团队设计了一种包含7种脂肽(LP1-LP7)的混合疫苗(LPMix),这些脂肽源自SARS-CoV-2 S、N和M蛋白的高度保守区域。通过鼻腔免疫C57BL/6小鼠两次(间隔14天),评估了添加新型黏膜佐剂热灭活新月柄杆菌(HKCC)的效果。实验设置了2.5周、2个月和7个月三个观察终点,系统分析了肺、脾、骨髓和支气管肺泡灌洗液(BAL)的免疫反应。

长效体液免疫应答
LPMix免疫诱导了持续7个月的波浪式抗体反应:血清IgM/IgG对SARS-CoV-2变异株(Alpha、Beta、Delta、Omicron亚系)和异源冠状病毒(SARS-CoV-1、MERS-CoV等)均产生交叉反应,其中针对Delta(B.1.617)和Omicron(BA.5、BQ1.1)的IgG反应尤为突出。黏膜IgA在BAL中显著升高,2个月达峰后缓慢下降。值得注意的是,HKCC佐剂使IgA峰值延迟至2个月,并显著提升中和抗体水平——血清和BAL的nAb抑制率在7个月内均维持在15%的临床阈值以上。

N/M蛋白特异性免疫
除S蛋白外,疫苗还诱导了针对N/M蛋白的持久抗体:N特异性IgM呈现2/4/6个月的周期性峰值,M特异性IgG则随时间持续升高。这些非中和抗体可能通过抗体依赖性细胞毒性(ADCC)等机制辅助清除病毒感染细胞。

记忆B细胞的动态分布
流式分析揭示了器官特异的B细胞应答模式:肺内Omicron(BA.1)特异性IgM+B细胞2个月后减少,脾脏细胞2个月达峰,而骨髓细胞持续增加至7个月。HKCC佐剂显著增强了骨髓B细胞的累积,暗示其可能通过调控生发中心反应促进长效浆细胞的形成。

T细胞记忆特征
记忆T细胞表现出时空异质性:肺和脾的CD4+/CD8+记忆T细胞早期高表达CCR7、IFNγ、TNFα和IL-2,2个月后数量下降;而骨髓记忆T细胞(以CD4+为主)持续扩增至2个月,7个月时仍维持效应功能。HKCC佐剂诱导的骨髓T细胞呈现独特的CCR7lowIL-2high表型,这种表型与记忆T细胞稳态维持密切相关。

骨髓的免疫记忆枢纽作用
抗原特异性增殖实验显示,骨髓细胞对P1-7的 recall 反应可持续7个月,显著长于脾细胞(仅维持2个月)。骨髓微环境通过特殊的基质细胞-嗜酸性粒细胞niche,可能为长效浆细胞和记忆T细胞提供IL-5、IL-6、APRIL等生存因子,这解释了血清抗体"波浪式"变化的动力学特征。

疫苗设计优势
与传统S蛋白疫苗相比,LPMix具有三大优势:1)脂质化修饰增强抗原提呈;2)覆盖S/N/M多靶点避免免疫印迹;3)黏膜递送诱导局部/systemic双重免疫。研究还发现,不含棕榈酰基的肽段混合体(PepMixControl)几乎不引起增殖反应,证实脂质化对免疫原性的关键作用。

转化医学意义
该研究为开发预防性泛冠状病毒疫苗提供了新思路:1)靶向保守表位可应对病毒变异;2)黏膜接种能建立呼吸道第一道防线;3)诱导骨髓记忆可能实现终身保护。未来需进一步探索HKCC佐剂通过树突状细胞(DC)-NK细胞互作增强记忆反应的分子机制。

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