纳米颗粒抗原载体增强高糖基化蛋白免疫原性并显著提升体液免疫应答水平

本综述深入探讨了纳米颗粒（NPs）作为先进疫苗与免疫治疗平台的巨大潜力。文章系统阐述了基于SpyTag/SpyCatcher系统的抗原偶联技术如何通过多价表位展示显著增强高糖基化抗原（如非洲猪瘟病毒CD2v胞外域）的免疫原性，并详细揭示了NPs促进Th1偏向型免疫应答及淋巴结快速迁移的机制，为开发针对高糖基化病原体的新一代疫苗提供了重要理论依据和技术路径。

　　

研究亮点

CD2v是非洲猪瘟病毒中高度糖基化的抗原

N-糖基化是生物系统中关键的翻译后修饰，对蛋白质折叠、结构和功能具有重要影响[63,64]。病毒包膜蛋白的糖基化通过改变这些病毒蛋白的免疫原性在免疫逃逸中起关键作用，因为宿主来源的聚糖屏蔽了病毒免受抗体识别[44,65]。迄今为止，在病毒世界的所有结构蛋白中，猴免疫缺陷病毒（SIV）的包膜蛋白被认为是糖基化程度最高的病毒蛋白，在其表面拥有多达30个潜在的N-糖基化位点（PNGS）[66]。然而，在我们的研究中，非洲猪瘟病毒（ASFV）的CD2v胞外域（ED）被鉴定为糖基化程度更高的病毒抗原。CD2v ED由192个氨基酸残基组成，通过生物信息学分析预测含有14个PNGS（14/192，7.29%），这一比例显著高于SIV包膜蛋白（30/856，3.50%）和其他高糖基化病毒蛋白，如人类免疫缺陷病毒（HIV）包膜蛋白（gp120）（~25个PNGS，500个氨基酸，~5%）[67]和拉沙病毒（LASV）糖蛋白（GP1）（11个PNGS，~250个氨基酸，~4.4%）[48]。为了验证这些预测位点，我们通过肽:N-糖苷酶F（PNGase F）消化和质谱分析实验证实了CD2v ED中存在广泛的N-连接糖基化。这种极高的糖基化密度表明CD2v可能采用了一种极端的聚糖屏蔽策略来逃避免疫监视。

结论

总之，我们的研究结果表明，CD2v是迄今为止报道的各种病毒结构蛋白中糖基化程度最高的。在我们的模型中，这种未偶联的高糖基化抗原刺激小鼠抗体产生的能力有限。我们设计了三种不同的球形蛋白质纳米颗粒（Ferritin NPs、PCV2 NPs和AP205 NPs），它们具有不同的展示外源抗原的能力。这些NPs使用SpyTag/SpyCatcher系统进行功能化，以共价方式展示CD2v ED和PEDV RBD抗原。与未偶联的抗原相比，NPs显著增强了抗原的免疫原性，特别是对于高度糖基化的CD2v ED。此外，所有三种NPs都偏向于引发Th1型免疫反应，表现为高水平的IgG2a抗体。值得注意的是，PCV2 NPs在注射后5分钟内到达腘窝淋巴结（PLN）并持续存在21天，与B细胞广泛相互作用。这些发现强调了NPs在增强糖基化抗原免疫原性方面的巨大潜力，并为开发针对高糖基化病原体的有效疫苗和免疫疗法提供了新的见解和策略。