腺病毒载体训练固有淋巴样细胞(ILCs)赋予不依赖适应性免疫的广谱流感保护作用

本研究突破性发现非复制型腺病毒载体（HAd-ΔE1E3/ChAd-ΔE1E3/BAd-ΔE1E3）可通过训练固有淋巴样细胞（ILC1/2/3）建立广谱抗流感免疫，单细胞测序揭示其通过上调干扰素刺激基因（ISGs）、代谢重编程等机制，为应对H1N1/H3N2/H5N2/H7N9/H9N2等多亚型流感及潜在大流行提供全新策略。

　　

ABSTRACT

季节性流感每年导致29-65万人死亡，现有疫苗效力仅10-60%。研究团队发现非复制型腺病毒载体（HAd-ΔE1E3）通过训练固有淋巴样细胞（ILCs）建立广谱保护，对抗H1N1/H3N2/H5N2/H7N9/H9N2等流感病毒株，且完全独立于流感特异性抗体和CD8⁺ T细胞。单细胞转录组分析显示训练后的ILCs显著上调ISG15、IRF1/7等干扰素相关基因，激活RIG-I/NOD样受体通路，并发生糖酵解和OXPHOS代谢重编程。

INTRODUCTION

流感疫苗因需每年匹配流行株而效果受限。研究借鉴BCG疫苗诱导训练免疫（TRIM）的现象，首次探索腺病毒载体对ILCs的调控作用。ILCs作为黏膜免疫关键调控者，其亚群ILC1/2/3分别通过IFN-γ、IL-5/Amphiregulin、IL-17等参与抗感染，但此前未被用于流感防护策略。

RESULTS

实验显示：

1. 载体构建：Cre-lox重组系统制备的HAd-ΔE1E3电镜显示典型二十面体结构（~90 nm），滴度达2.2×10¹⁰ PFU/mL。

2. 动物保护：腺病毒预处理使小鼠100%存活于致死量PR8（H1N1）攻击，肺病毒载量降低2个数量级，且牛源（BAd）、黑猩猩源（ChAd）载体同样有效。

3. 机制解析：

   • 流式检测发现肺ILC2扩增25倍（CD90.2⁺CD127⁺CD25⁺SCA-1⁺），ILC3增加6倍

   • Rag2^?/?IL2γc^?/?小鼠（缺失ILCs）病毒载量达2×10⁵ PFU/mL，显著高于野生型

   • 过继转移训练后ILCs可使缺陷小鼠肺病毒量降低50%

4. 单细胞图谱：

   • 共享81个差异基因（如ISG15-USP18调控网络）

   • ILC1富集NLRP3炎症小体通路（PYCARD↑）

   • ILC2高表达CALM1/P2R×7钙信号基因

   • ILC3激活Th17分化通路（RORγt⁺IL23R⁺）

DISCUSSION

该研究首次阐明：

1. 腺病毒训练ILCs的机制不同于BCG诱导的单细胞训练免疫

2. 代谢重编程（糖酵解酶PGK1/PKM↑）为快速抗病毒应答供能

3. 非人源载体规避预存免疫问题，具有转化潜力

MATERIALS AND METHODS

关键技术包括：

• 293Cre细胞系生产腺病毒（CsCl超速离心纯化）

• 多参数流式（CD69/CD25标记活化ILCs）

• 10x Genomics单细胞测序（每个细胞检测2,169基因）

• 空斑试验定量肺病毒（MDCK细胞系）

这项研究为开发"通用型"流感防御策略奠定基础，未来或可通过优化载体设计（如嵌合腺病毒）进一步提升训练效果，应对新发突发传染病威胁。