综述：用于下一代疫苗的工程化类病毒颗粒纳米平台：抗原展示、免疫增强及理化稳定性

《Journal of Nanobiotechnology》：Engineered virus-like particle nanoplatforms for next-generation vaccines: antigen display, immune potentiation, and physicochemical stabilization

　　

摘要

背景

病毒样颗粒（VLPs）是一种无基因组的自组装纳米结构，越来越多地被工程化设计，从被动的抗原模拟体转变为集成了抗原显示、先天免疫激活和物理化学稳定性的多功能纳米平台。猪病毒性疾病，包括口蹄疫（FMD）、非洲猪瘟（ASF）和猪繁殖与呼吸综合征（PRRS），在更广泛的逆向转化和"同一健康"（One Health）框架内，为这些平台提供了严格的转化试验环境。传统的弱毒活疫苗和灭活疫苗仍受到回变风险、免疫干扰、细胞介导免疫效果欠佳、冷链依赖以及对区分感染动物与免疫动物（DIVA）策略兼容性不完整的限制。

主体

除作为结构抗原模拟体外，VLPs还可被工程化为模块化纳米平台，以调控先天免疫感知、B细胞受体交联和MHC I类分子交叉呈递。以猪病毒性疾病作为转化动物模型，我们考察VLP性能不仅取决于抗原选择，还取决于表达系统、支架几何结构、表面工程、包封的免疫刺激物和物理化学稳定化。我们聚焦于五个相互关联的主题：VLP活性的免疫学基础；非包膜型和包膜型VLP的生产平台；表面显示和"即插即用"显示策略，包括SpyTag/SpyCatcher偶联和自组装蛋白质纳米颗粒；佐剂包封和无机涂层，包括磷酸钙生物矿化和金属-有机框架涂层；以及与放大生产、法规审批、物种特异性免疫转化和现场部署相关的转化限制。

结论

当前证据表明，下一代VLP疫苗可能会受益于超越简单的结构模拟，转向将抗原显示、免疫增效和物理化学稳定化集成于单一颗粒架构中的多功能纳米平台。本综述的核心理论贡献是一个分层框架，在这些框架中，各项功能汇聚为三功能纳米平台。此类系统的转化价值将取决于在猪模型中的严格验证、可重复的制造工艺、在真实处理条件下的热稳定性，以及在母源抗体干扰和黏膜递送限制条件下的评估。

图形摘要

背景

病毒样颗粒（VLPs）是一种无基因组的自组装纳米结构，越来越多地被工程化设计，从被动的抗原模拟体转变为集成了抗原显示、先天免疫激活和物理化学稳定性的多功能纳米平台。猪病毒性疾病，包括口蹄疫（FMD）、非洲猪瘟（ASF）和猪繁殖与呼吸综合征（PRRS），在更广泛的逆向转化和"同一健康"（One Health）框架内，为这些平台提供了严格的转化试验环境。传统的弱毒活疫苗和灭活疫苗仍受到回变风险、免疫干扰、细胞介导免疫效果欠佳、冷链依赖以及对区分感染动物与免疫动物（DIVA）策略兼容性不完整的限制。

主体

除作为结构抗原模拟体外，VLPs还可被工程化为模块化纳米平台，以调控先天免疫感知、B细胞受体交联和MHC I类分子交叉呈递。以猪病毒性疾病作为转化动物模型，我们考察VLP性能不仅取决于抗原选择，还取决于表达系统、支架几何结构、表面工程、包封的免疫刺激物和物理化学稳定化。我们聚焦于五个相互关联的主题：VLP活性的免疫学基础；非包膜型和包膜型VLP的生产平台；表面显示和"即插即用"显示策略，包括SpyTag/SpyCatcher偶联和自组装蛋白质纳米颗粒；佐剂包封和无机涂层，包括磷酸钙生物矿化和金属-有机框架涂层；以及与放大生产、法规审批、物种特异性免疫转化和现场部署相关的转化限制。

结论

当前证据表明，下一代VLP疫苗可能会受益于超越简单的结构模拟，转向将抗原显示、免疫增效和物理化学稳定化集成于单一颗粒架构中的多功能纳米平台。本综述的核心理论贡献是一个分层框架，在这些框架中，各项功能汇聚为三功能纳米平台。此类系统的转化价值将取决于在猪模型中的严格验证、可重复的制造工艺、在真实处理条件下的热稳定性，以及在母源抗体干扰和黏膜递送限制条件下的评估。

图形摘要