编码Gc蛋白的mRNA疫苗为发热伴血小板减少综合征病毒提供完全保护

【字体: 时间:2025年08月25日 来源:Vaccine 3.5

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  为解决发热伴血小板减少综合征病毒(SFTSV)缺乏有效疫苗的问题,研究人员开发了一种编码糖蛋白C(Gc)的mRNA疫苗。该研究通过脂质纳米颗粒(LNP)递送系统,在C57BL/6和IFNAR?/?小鼠中诱导了平衡的TH1/TH2免疫反应,1μg剂量即可提供100%保护力,且抗体被动转移实验证实体液免疫的关键作用。这项发表于《Vaccine》的研究为防控这种死亡率达30%的蜱传疾病提供了新策略。

  

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发热伴血小板减少综合征病毒(SFTSV)是一种由长角血蜱传播的致命病原体,自2009年在中国首次发现以来,已在东亚多国造成超过1.3万例感染,死亡率高达30%。世界卫生组织(WHO)已将其列为具有大流行潜力的重点病原体。尽管SFTSV的糖蛋白Gn和Gc被认为是疫苗开发的理想靶点,但现有疫苗候选物往往难以同时激发强效的体液和细胞免疫应答。更棘手的是,缺乏合适的动物模型——普通小鼠对SFTSV不易感,而常用的人源化小鼠成本高昂,这严重阻碍了疫苗研发进程。

为突破这些瓶颈,中国科学院武汉病毒研究所的Xiaoyu Zhang、Xuekai Zhang等科研团队另辟蹊径,选择病毒融合蛋白Gc作为靶点,利用新兴的mRNA-LNP技术平台,开发了一种创新型疫苗。该研究创新性地采用IFNAR?/?小鼠(I型干扰素受体缺陷小鼠)作为攻毒模型,这种模型能模拟人类感染特征且成本可控,为疫苗评价提供了重要工具。

研究团队运用了多项关键技术:通过免疫荧光(IFA)和Western blot(WB)验证疫苗的体外表达;采用PNGase F酶切和免疫沉淀分析Gc蛋白的糖基化修饰;通过ELISA和斑点减少中和试验(FRNT)检测抗体应答;利用酶联免疫斑点(ELISpot)评估T细胞反应;建立高内涵成像技术的高通量中和抗体检测方法;最后在IFNAR?/?小鼠中进行主动免疫和被动血清转移实验,全面评估疫苗保护效果。

3.1 体外表征

研究发现mRNA疫苗表达的Gc蛋白存在两种形式:糖基化的Gc和去糖基化的Gc。经PNGase F处理后Gc条带消失,证实其N-连接糖基化特征。免疫荧光显示Gc主要定位于细胞质,这种正确的亚细胞定位为其免疫原性奠定了基础。

3.2 体液免疫应答

在C57BL/6和IFNAR?/?小鼠中,1μg剂量即可诱导高滴度Gc特异性IgG(>103)和中和抗体(FRNT50)。加强免疫后抗体水平提升约100倍,并能维持20周以上。值得注意的是,IgG2a/IgG1比值分析显示疫苗能平衡TH1/TH2反应,避免了疫苗增强疾病(VAED)风险。

3.3 T细胞免疫应答

通过48条重叠肽段筛选,鉴定出Gc蛋白上3个优势T细胞表位(aa601-618、729-746、817-834)。ELISpot显示疫苗主要诱导IFN-γ分泌(TH1型反应),在IFNAR?/?小鼠中IL-4分泌较少,进一步证实其TH1偏向性。

3.4-3.5 最小保护剂量与器官保护

令人振奋的是,1μg疫苗即可完全保护IFNAR?/?小鼠抵抗77,000 LD50的致死攻击。攻毒后第4天,所有疫苗组小鼠的淋巴、脾脏等7种器官均未检出病毒(检测限<10 FFU/g),而对照组器官病毒载量超106 FFU/g。组织病理学显示疫苗组器官结构完整,而对照组出现脾小结减少、肝细胞坏死等典型病变。

3.6 长期免疫保护

疫苗诱导的抗体在6个月后仍保持较高水平。此时进行攻毒,10μg组存活率达100%,1μg组仍有80%保护率,显著高于对照组的全部死亡。血液学检测显示疫苗组血小板和白细胞数量始终维持正常范围。

3.7 被动免疫保护

血清被动转移实验呈现戏剧性结果:接受免疫血清的小鼠存活率达100%,而PBS组全部死亡。这直接证明疫苗诱导的中和抗体足以独立介导保护作用。

这项研究首次证实单一Gc蛋白mRNA疫苗能提供完全保护,其成功关键在于:1)mRNA技术使Gc蛋白保持天然构象和糖基化修饰;2)LNP递送系统增强免疫原性;3)创新的IFNAR?/?小鼠模型为评价提供可靠平台。研究不仅为SFTSV防控提供了迄今最有效的疫苗候选,其建立的"最小剂量-完全保护"范式更为其他新发传染病疫苗研发提供了重要参考。未来需在大型动物中验证后推进临床转化,这将为应对全球范围内SFTSV的持续扩散提供有力武器。

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