《Vaccines》：Recombinant Antibody Vaccines for Targeted Antigen Delivery: Design Principles and Immunological Applications
编辑推荐：
重组抗体疫苗是能够在抗原呈递细胞（APCs）中高效递送抗原并同时提供促进免疫的上下文信号的可塑性平台。此类疫苗由单克隆抗体（mAbs）或其衍生片段将抗原货物携带至靶细胞上选定的受体。本文综述了重组抗体疫苗的设计原理、作用机制及应用，重点讨论了靶向树突状细胞（D
重组抗体疫苗是能够在抗原呈递细胞（APCs）中高效递送抗原并同时提供促进免疫的上下文信号的可塑性平台。此类疫苗由单克隆抗体（mAbs）或其衍生片段将抗原货物携带至靶细胞上选定的受体。本文综述了重组抗体疫苗的设计原理、作用机制及应用，重点讨论了靶向树突状细胞（DCs）的策略。DCs能够摄取、加工并呈递抗原，从而有效诱导适应性免疫应答。通过重组抗体疫苗靶向DCs可提高抗原递送效率，并可通过选择靶向受体、抗原及佐剂来微调免疫应答。重组抗体疫苗已在多种免疫学背景下得到评估，包括针对病毒、细菌和原生动物病原体的疫苗接种、治疗性癌症疫苗，以及在自身免疫病模型中促进抗原特异性耐受的逆向疫苗接种。总体而言，这些研究展示了重组抗体疫苗的广泛适用性，但仍需持续工作以确定最有利于临床转化的关键要素。总之，重组抗体疫苗为靶向抗原递送提供了一种模块化平台，并代表了下一代疫苗设计中有前景的策略。
1. 疫苗技术与树突状细胞在疫苗接种中的重要性
疫苗可在后续暴露于抗原时赋予针对感染或疾病的持久免疫保护。尽管疫苗最常设计用于诱导针对传染性病原体的免疫，但也可用于促进抗肿瘤免疫或预防自身免疫病。疫苗类型多样，各有优缺点。经典类型包括减毒活疫苗，其使用毒力显著降低的病原体，复制能力有助于效力，但可能在免疫低下个体中致病。灭活疫苗不能复制，但不能有效启动细胞免疫，且可能因免疫原性降低而需要加强剂量。外膜囊泡（OMV）疫苗利用革兰氏阴性菌脱落的纳米囊泡，可同时呈递多种抗原且具有内在免疫原性，但受限于生产变异和脂多糖相关毒性。亚单位疫苗仅含特定抗原，反应原性较低，但需要佐剂增强免疫应答。病毒载体和核酸疫苗递送编码抗原的遗传物质，mRNA-脂质纳米颗粒（LNP）疫苗的快速开发证明了其通用性。重组单克隆抗体（mAb）疫苗结合了多种平台的优点，可高度特异性地将抗原递送至特定细胞群，诱导细胞和体液免疫，在早期临床测试中显示出良好的安全性，且具有模块化特性。
树突状细胞（DCs）通过提供T细胞活化所需信号连接先天性和适应性免疫，是许多疫苗接种策略的关键靶点。针对DC表面受体的重组mAb可充当疫苗将抗原直接运至DCs。DCs包括两个主要亚型：浆细胞样DCs（pDCs）和常规DCs（cDCs）。pDCs是I型干扰素的主要来源，表达B220、DC-SIGN、Ly6C、BST2、Siglec-H和CCR9等表面标志物。cDCs进一步分为cDC1和cDC2亚群。cDC1表达Xcr1，部分亚群还表达CD8α、CD24、Clec9a、DEC-205和BTLA；cDC2通常表达CD11b和CD172a（Sirpα），部分亚群表达CD4和ESAM。这些表面分子的差异表达使得mAb疫苗能够靶向特定DC亚群，从而诱导特异性免疫应答。
2. DC靶向重组单克隆抗体疫苗的机制
经典重组mAb疫苗设计为基于IgG的融合蛋白，其中mAb可变区赋予对靶表面受体的特异性，抗原融合至恒定区C端。该设计允许独立改造抗体特异性、Fc结构域和抗原货物。可依据DC亚群、摄取途径和免疫结果选择抗体特异性，Fc区可修饰以改变与Fc受体的相互作用。融合抗原货物可根据病原体或肿瘤进行调整。全长度IgG构建体具有已建立的生产方法、多价结合靶受体及与新生儿Fc受体（FcRn）相互作用延长血清半衰期等优点。但Fc介导的相互作用可能影响生物分布和细胞内运输，因此一些策略采用单链可变片段（scFv）或仅重链纳米抗体以避免Fc受体结合。抗原连接方式包括C端基因融合、N端融合、化学偶联、位点特异性酶联或邻近诱导偶联，不同方式在抗原化学计量、连接特异性和抗原交换便捷性上有所不同。
DC靶向重组mAb疫苗通过受体介导的摄取途径递送抗原。抗体与靶受体结合后，抗体-抗原偶联物通过网格蛋白介导的内吞作用被内化，进入细胞内囊泡区室。靶向不同DC亚群和受体导致不同的细胞内运输和抗原加工模式，最终影响免疫应答。抗原经溶酶体蛋白酶降解产生肽段，可呈递于MHC II类分子，或通过交叉呈递途径呈递于MHC I类分子。T细胞应答由T细胞受体刺激、细胞因子和共刺激信号塑造。在稳态下，DCs具有致耐受功能，诱导T细胞无反应性或调节性T细胞（Treg）形成；而在炎症条件下，DCs通过模式识别受体（PRR）被激活，诱导强效效应T细胞应答。实验性重组mAb疫苗研究中常用佐剂包括Toll样受体（TLR）配体如聚肌苷酸-聚胞苷酸（poly (I:C)）和poly-ICLC，或激动性抗CD40抗体。DCs也影响早期T细胞命运决定，包括干样T细胞（T
STEM）的生成。
首个策略靶向DEC-205受体，该受体在cDC1上高表达。稳态下经DEC-205递送抗原诱导CD4+和CD8+ T细胞耐受，但联合抗CD40等激活信号则产生效应T细胞。其他靶标包括cDC1上的Clec9a（DNGR-1）、Trem样受体4（Treml4）和Langerin（CD207）；cDC2可通过抗DCIR2（Clec4a4）mAb靶向，但主要诱导CD4+ T细胞和体液应答。pDC靶向通过Siglec-H或BDCA2可减弱效应T细胞分化并预防自身免疫。BST2靶向抗原可在佐剂存在下诱导保护性免疫。广泛靶向多种DC亚群可通过抗CD11c和抗CD40实现。DC-SIGN和甘露糖受体（CD206）也可用于抗原递送。此外，DC靶向mAb疫苗可编码为DNA疫苗，例如编码DEC-205特异性scFv融合HIV gag p41的DNA疫苗。双特异性纳米抗体可将颗粒抗原如口蹄疫病毒（FMDV）或SARS-CoV-2受体结合域（RBD）靶向DCs。开发mAb疫苗需考虑稳定性、溶解性和可生产性，近期工作显示Expi293细胞池中mAb-抗原融合免疫球蛋白的游离型稳定产量约为25–30 mg/L。
3. 重组抗体疫苗的应用
3.1 抗病毒疫苗
重组mAb疫苗最广泛研究的应用是诱导针对病毒病原体的保护性免疫。针对人免疫缺陷病毒（HIV），抗DEC-205 mAb与HIV gag p24的融合疫苗联合抗CD40和poly (I:C)诱导CD4+ T细胞应答、黏膜应答和记忆。抗CD40靶向HIV抗原的策略在恒河猴和未感染HIV人群中显示了细胞和体液免疫潜力。抗Langerin mAb递送HIV Env可诱导中和抗体。针对SARS-CoV-2，抗CD40和抗Clec9a疫苗递送刺突蛋白RBD或保守表位，增强了动物模型的保护性免疫。针对EB病毒（EBV），抗DEC-205 mAb携带EBNA1可扩增效应和记忆T细胞。流感疫苗方面，DEC-205 mAb递送M2e提供异亚型保护，抗CD11c scFv递送血凝素在鸡中诱导更强应答。针对埃博拉病毒（EBOV），抗DEC-205 mAb融合核蛋白（NP）可降低病毒血症。
3.2 针对其他感染因子的疫苗
重组mAb疫苗也针对细菌和原生动物。靶向DEC-205递送鼠疫耶尔森菌LcrV蛋白诱导CD4+ T细胞和黏膜免疫，DCIR2靶向更有效。针对单核细胞增生李斯特菌，DC-SIGN靶向OVA与抗CD40联合可降低细菌载量，新生儿中抗Clec9a-OVA疫苗提供后期保护。结核分枝杆菌疫苗方面，部分DEC-205或DC-SIGN靶向策略未能改善保护，但鼻内途径显示效果，重组BCG表达DEC-205特异性scFv可增强保护。针对原生动物，抗DEC-205递送利什曼原虫应激诱导蛋白1或弓形虫SAG1可增强免疫应答并减少寄生虫载量。
3.3 抗肿瘤疫苗
DCs在抗肿瘤T细胞启动中同样关键。抗DEC-205 mAb或scFv递送黑色素瘤抗原trp2或gp100可减少肿瘤生长。Clec9a递送OVA可减少OVA表达黑色素瘤肺假转移。DCIR2靶向提供与DEC-205相当的保护。抗DEC-205递送HER2可显著提高乳腺癌小鼠存活率。靶向NY-ESO-1的DEC-205疫苗（CDX-1401）已在临床试验中评估，联合佐剂resiquimod和poly-ICLC诱导了体液和细胞免疫，部分患者病情稳定。其他策略包括双抗原疫苗、邻近诱导偶联的模块化疫苗平台以及联合溶瘤病毒。
3.4 逆向疫苗接种预防自身免疫病
在稳态下，抗原递送可诱导抗原特异性耐受。使用mAb递送抗原的策略已在多发性硬化、1型糖尿病、关节炎、炎症性肠病和葡萄膜视网膜炎等动物模型中得到实验评估，表明可通过疫苗恢复耐受而非促进保护性免疫。
4. 使用单克隆抗体增强其他疫苗接种策略
重组mAb衍生策略可用于增强其他疫苗平台。双特异性抗体可靶向LNP表面的聚乙二醇和靶细胞受体，改善肿瘤内摄取并减少肝脏蓄积。Clec9a特异性纳米抗体偶联递送新抗原的LNP增强了T细胞应答并减小肿瘤体积。抗DEC-205抗体也可协助mRNA-LNP癌症疫苗递送至DCs。腺病毒载体疫苗可通过双特异性抗体靶向CD40或直接将DC特异性抗体整合入腺病毒改变趋向性。抗Clec9a mAb可精确递送CpG寡核苷酸至cDC1，激活Toll样受体9增强疫苗应答。
5. 结论
基于重组mAb的抗原递送平台具有在广泛免疫学背景下作为疫苗的潜力。由于mAb特异性和抗原货物可独立修改，这类方法提供了基于DCs抗原摄取、加工和呈递原理的模块化疫苗设计框架。靶向特定DC亚群可塑造下游免疫结果，与特定佐剂共同给药可进一步调节应答的幅度和质量。重组mAb疫苗已在临床前和临床环境中评估用于抗病毒、细菌、原生动物、癌症以及预防自身免疫病。此外，重组mAb靶向可整合到其他疫苗平台中。尽管已取得显著进展，该领域仍存在大量未开发的潜力。未来工作应聚焦于确定最有利于临床转化的受体靶点、抗原和佐剂组合，并优化方法以支持人类转化和规模化生产。
