基于嵌合血凝素mRNA-LNP疫苗在恒河猴中诱导广谱抗流感保护性免疫与骨髓浆细胞应答

本研究通过嵌合血凝素（cHA）mRNA-LNP疫苗序贯免疫策略，在预存免疫背景下成功诱导恒河猴产生靶向流感病毒HA茎部区的广谱中和抗体，并建立持久的骨髓浆细胞（BMPC）应答。该疫苗平台通过激活I/II型干扰素（IFN）通路和IL-6/JAK/STAT3信号轴，显著增强体液免疫应答，为通用流感疫苗开发提供了关键实验依据。

　　

研究背景

流感病毒因其血凝素（HA）头部高度变异性导致疫苗需每年更新，而保守的HA茎部区域为广谱疫苗设计提供了新靶点。嵌合血凝素（cHA）疫苗通过将异源头部与保守茎部组合，可重定向免疫应答至茎部区域。mRNA疫苗技术因其高效抗原表达和强免疫原性，成为流感疫苗开发的创新平台。

研究设计

研究采用10只雄性恒河猴，先接种2020/2021季节四价流感疫苗（QIV）以模拟预存免疫状态，18周后分组接种100μg cH8/1 mRNA-LNP或30μg cH8/1自扩增mRNA-树枝状纳米颗粒（sam-MDNP），12周后加强免疫cH5/1对应疫苗。研究持续40周，系统评估先天免疫激活、体液应答、骨髓浆细胞（BMPC）形成及保护效力。

mRNA-LNP激活先天免疫

mRNA-LNP接种后第1-2天，中间单核细胞频率和CD80表达显著升高，树突状细胞（DC）亚群（CD11c⁺、BDCA1⁺BDCA3⁺等）激活明显。自然杀伤（NK）细胞CD69表达及中性粒细胞频率亦增加，表明疫苗强烈激活先天免疫系统。

诱导强效茎部特异性抗体应答

mRNA-LNP免疫后，cH8/1、cH5/1及茎部特异性（cH6/1）结合抗体滴度显著上升，加强免疫后茎部抗体提升24倍。电子显微镜多克隆表位作图（EMPEM）显示抗体靶向HA茎部低区及原体界面，类似广谱中和抗体MEDI8852表位。血清被动转移实验证实，免疫血清可完全保护小鼠抵御致死性H1N1（A/Netherlands/602/2009）和cH6/1N5病毒攻击。

T细胞应答特征

mRNA-LNP接种诱导ICOS⁺增殖性CD4 T细胞，其中cTfh（CXCR5⁺）和非Tfh（CXCR5^?）亚群均扩增，且CXCR3⁺亚群占比增加，提示Th1极化倾向。低频率IFNγ⁺ CD4/CD8 T细胞应答进一步佐证细胞免疫参与。

长效骨髓浆细胞与记忆B细胞形成

mRNA-LNP组在加强免疫后4周，cH6/1特异性BMPC频率达0.6%-0.8%，且持续至8个月。记忆B细胞（MBC）频率在加强免疫后显著升高，仅小幅下降，表明疫苗成功建立长效体液免疫基石。

sam-MDNP疫苗免疫原性较弱

sam-MDNP虽激活先天免疫（如单核细胞和DC活化），但抗体应答强度及持久性均低于mRNA-LNP，且未检测到BMPC形成。其血清无法提供保护性被动免疫，可能与IL-1ra高表达抑制IL-1β/IL-6信号轴有关。

转录组特征揭示免疫应答机制

RNA测序分析显示，mRNA-LNP接种后I型干扰素（IFNα）、II型干扰素（IFNγ）及IL-6/JAK/STAT3通路基因持续上调（至第2天），而sam-MDNP应答短暂。关键基因如MX1、ISG15、IRF7与BMPC频率正相关，IL-6蛋白水平直接关联浆细胞应答强度。

讨论与展望

研究证实mRNA-LNP平台通过协同激活I/II型IFN和IL-1β/IL-6信号，驱动强效而持久的茎部特异性抗体及BMPC应答。该策略为开发通用流感疫苗提供了关键实证，但sam-MDNP平台需进一步优化以提升免疫原性。未来需探索疫苗在人体中的效力及保护持久性。