《Human Vaccines & Immunotherapeutics》:Nanoemulsion adjuvanted COBRA HA vaccine enhances protective antibody titers against H1N1 and H3N2 influenza viruses
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佐剂可增强肌内注射重组血凝素(hemagglutinin,HA)蛋白后诱发的免疫应答。本研究将计算优化广谱抗原(computationally optimized broadly reactive antigen,COBRA)设计的HA蛋白与W805EC油包水
佐剂可增强肌内注射重组血凝素(hemagglutinin,HA)蛋白后诱发的免疫应答。本研究将计算优化广谱抗原(computationally optimized broadly reactive antigen,COBRA)设计的HA蛋白与W805EC油包水纳米乳液(“NE01”)佐剂配伍,免疫小鼠并评估诱发的流感特异性体液与细胞免疫应答。接种佐剂化COBRA H1与H3 HA疫苗候选物的小鼠,其抗体滴度高于接种未佐剂化HA蛋白的小鼠。给予COBRA HA联合NE01的小鼠,针对一组H1N1与H3N2流感病毒具有更高血凝抑制(hemagglutination inhibition,HAI)特异性抗体滴度,以及更高水平的干扰素-γ(interferon-gamma,IFN-γ)分泌脾细胞。与接种未佐剂化疫苗的小鼠相比,接种佐剂化COBRA HA蛋白的小鼠在攻毒后体重下降显著更少,且肺内病毒滴度低至检测不到。
研究背景与立项依据
当前商业流感疫苗包括裂解灭活病毒、重组HA蛋白及减毒活病毒疫苗,因HA与神经氨酸酶(neuraminidase,NA)频繁发生抗原漂变,需每年重新配方,且疫苗株与流行株错配时保护效力仅10%–60%。为突破这一局限,研究人员此前开发了COBRA方法,通过对数千株人源临床分离株进行分层共识序列设计,捕获保守表位,使重组H1与H3 HA蛋白能识别多季节多毒株。然而重组蛋白疫苗单独使用常需高抗原剂量,佐剂可提升抗原摄取与呈递、改善免疫广度。NE01是一种平均粒径约460 nm的油包水纳米乳液,原用作鼻内季节性流感疫苗佐剂并具热稳定性,其在肌内注射途径下与COBRA HA配伍的价值尚未明确。该研究即在此基础上,探究NE01作为肌注佐剂能否增强COBRA HA对H1N1与H3N2的交叉保护与细胞免疫。论文发表于《Human Vaccines》。
主要关键技术方法
研究人员采用预免疫模拟自然免疫史:6–8周龄雌性DBA/2小鼠先经鼻感染历史株SG/86(H1N1)与PN/99(H3N2),静息后于第0与21天肌注双价COBRA rHA(Y2 H1 + NG5 H3),配伍或不配伍NE01(60%预制备液1:3稀释),设PBS+NE01模拟免疫对照;第42天经鼻攻毒BR/18(H1N1)。血清学评价包括ELISA测总IgG/IgG1/IgG2a、WHO方案HAI、MDCK-SIAT1细胞微量中和试验;细胞免疫用脾细胞抗HA抗体分泌细胞(antibody secreting cell,ASC)ELISpot及重叠肽池刺激IFN-γ ELISpot;保护性用攻毒后体重、临床评分与第3天肺匀浆空斑试验测病毒滴度;统计采用单因素/双因素ANOVA与Kruskal–Wallis检验。
研究结果
评估疫苗接种后血清学应答:二免后NE01组抗Y2与NG5总IgG及IgG1滴度显著高于未佐剂组(IgG2a亦升但IgG1为主,IgG1:IgG2a≈4:1),首免无检出。HAI显示NE01+COBRA Y2对2009–2022年6株H1N1均达血清保护界值(≥1:40)且近全群阳转,未佐剂组平均低4–8倍且约半数未阳转;NE01+NG5对2017–2023年6株H3N2中4株阳转,未佐剂组仅TS/20达界值。微量中和中NE01组抗BR/18与HK/19滴度比未佐剂组高2–4倍,TS/20两组相近。
佐剂化rHA疫苗较未佐剂化诱导更高频抗原特异性抗体分泌脾细胞:二免后第30天NE01组每百万脾细胞含Y2/BR/18/NG5/HK/19特异性ASC约40–60个,未佐剂组少2–3倍。
NE01佐剂HA COBRA疫苗较未佐剂诱导更高频IFN-γ分泌脾细胞:同时间点NE01组H1特异性IFN-γ斑点为未佐剂组16倍,H3为4倍。
流感病毒攻毒:BR/18攻毒后模拟组第3天降至原体重86%且肺病毒103–10? pfu/mL;所有NE01+COBRA组存活、体重降幅<5%、肺内病毒未检出;未佐剂COBRA组体重变化与佐剂组近似,但个别鼠肺内仍检出高滴度。
讨论与结论翻译
当前流感疫苗以HA为主靶标,已获批重组HA(如Flublok)虽剂量高仍常需佐剂辅助。COBRA通过多层共识序列整合近年循环株表位,唤醒异质记忆细胞群。本研究将COBRA H1/H3 rHA与NE01肌注小鼠,证实NE01促进抗原向淋巴组织转运、激活toll样受体(toll-like receptors,TLRs)与NLRP3炎症小体,诱发Th1/Th17偏向及黏膜-系统平衡应答;其提升HAI、中和滴度与IFN-γ? T细胞之效与MF59类佐剂Addavax相当,但未增加HA剂量。结论:将NE01纳米乳液加入下一代广谱COBRA HA蛋白,可作为肌注佐剂有效增强抗H1N1/H3N2保护性抗体与细胞免疫、降低抗原用量并保持单剂季免策略的可行性。