结核分枝杆菌抗原85B：从免疫优势抗原到下一代疫苗研发的关键候选分子

《Vaccines》：Antigen 85B of Mycobacterium tuberculosis: From Immunodominant Antigen to Vaccine Candidate

　　

结核病（tuberculosis, TB）由结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis, Mtb）引起，尽管存在有效的治疗方法，但仍在全球范围内构成重大健康挑战。目前唯一获许可的TB疫苗——卡介苗（Bacillus Calmette–Guérin, BCG）对成人肺结核的保护效力不一致且通常有限。因此，过去二十年间，对更有效TB疫苗的探索不断增强，推动了多种免疫优势Mtb抗原作为候选疫苗的评估。其中，抗原85B（antigen 85B, Ag85B）因在分枝杆菌细胞壁生物合成、宿主细胞黏附以及免疫应答诱导中的关键作用而成为有前景的候选抗原。Ag85B已被整合到多种疫苗平台，包括亚单位疫苗、重组疫苗、DNA疫苗和基于mRNA的疫苗。临床前和临床研究证据表明，含Ag85B的疫苗制剂可诱导强大的细胞免疫应答，并在许多情况下增强对TB的保护。总体而言，这些发现使Ag85B成为下一代TB疫苗开发中的核心组分。本综述探讨了Ag85B的生物学特性和免疫学意义，并概述了基于Ag85B的疫苗策略的最新进展。

1. Introduction
结核病（TB）由结核分枝杆菌（Mtb）引起，是全球传染病相关死亡的主要原因之一。卡介苗（BCG）是唯一获批的TB疫苗，对儿童重症TB具有保护作用，但对成人肺结核的效力不一致且通常不理想。研究表明，细胞介导免疫，尤其是Th1型CD4⁺T细胞产生的干扰素-γ（IFN-γ）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-2（IL-2）以及Th17型IL-17，对于抗Mtb保护性免疫至关重要。这些细胞因子能激活巨噬细胞并增强其清除胞内Mtb的能力。因此，许多TB疫苗策略旨在诱导针对关键分枝杆菌蛋白的高质量抗原特异性T细胞应答。Ag85B因其强免疫原性及其在Mtb生理中的重要性，成为最有前景的候选抗原之一。Ag85B属于抗原85家族，该家族蛋白参与分枝杆菌细胞壁合成，具有分枝酰转移酶活性。由于Ag85B在感染期间大量分泌且能被宿主免疫细胞高效识别，其已被广泛研究作为TB疫苗开发的目标抗原。

2. Biology of Ag85B and Its Role in Mtb
Mtb中抗原85复合体由Ag85A、Ag85B和Ag85C组成，由纤连蛋白（fbp）基因家族编码。这些蛋白作为分枝酰转移酶，催化分枝菌酸向细胞壁成分的转移，并具有纤连蛋白结合活性，参与细菌与宿主组织的相互作用。Ag85B是细菌生长阶段分泌最丰富的蛋白，广泛存在于细胞壁中。其酶活性对维持分枝杆菌细胞壁的结构完整性至关重要，能够帮助细菌抵抗抗生素和宿主免疫应答。Ag85B还介导海藻糖二霉菌酸酯（TDM）的合成，TDM又称索状因子，既是一种关键的结构糖脂，也是一种重要的毒力相关分子。Ag85B的高表达和胞外定位使其易于被抗原提呈细胞（APC）摄取，并经由主要组织相容性复合体II类（MHC-II）途径将抗原肽呈递给CD4⁺T细胞。Ag85B具有多个已被鉴定的免疫优势表位，如P25表位，可诱导MHC-II介导的免疫应答并伴随强效IFN-γ产生。Ag85B主要诱导Th1型免疫应答，促进CD4⁺T细胞活化及TNF-α、IFN-γ、IL-2等细胞因子分泌；IFN-γ是巨噬细胞激活的关键调控因子，可增强活性氧（ROS）产生和吞噬体-溶酶体融合。此外，Ag85B也是体液免疫的重要靶标，特异性IgG抗体在TB患者中可检测到。Ag85B在诱导宿主免疫应答和Mtb细胞壁合成中的双重作用，使其成为TB疫苗开发中极具吸引力的靶点。

3. Vaccines Based on Ag85B
3.1. Subunit Vaccines
基于重组蛋白的亚单位疫苗具有安全性好、组分明确和抗原选择灵活等优势。为提高疫苗效力，研究者常采用抗原融合策略，将Ag85B与其他免疫优势分枝杆菌抗原组合，以增强免疫应答并扩大抗原覆盖范围。Ag85B-ESAT-6融合蛋白在临床前模型中展现出增强的免疫原性和长期T细胞应答；在健康成人中，Ag85B-ESAT-6与IC31佐剂联用可诱导持续而强效的抗原特异性细胞免疫应答。在此基础上，多阶段疫苗H56将Ag85B和ESAT-6与潜伏期相关抗原Rv2660c结合。其他融合策略包括Rv2299c（树突状细胞活化蛋白）与Ag85B-ESAT-6融合，以及HspX、CFP-10、Ag85B和ESAT-6组合等，均能在免疫小鼠中增强抗原特异性IFN-γ应答、IL-12分泌和IgG产生。A85B与人IgG1 Fc片段融合可通过Fcγ受体增强APC对抗原的摄取，提高IFN-γ产生并诱导Th1偏向的免疫应答。Ag85B-Rv2660c-MPT70融合蛋白可增强BCG诱导的免疫，并提高Th1型多功能CD4⁺T细胞反应。这些结果表明，Ag85B与多种免疫原融合可增强抗原识别、抗原呈递和免疫保护效力。

3.2. Recombinant BCG Vaccines Overexpressing Ag85B
为了克服BCG效力有限的缺点，研究者构建了过表达Ag85B的重组BCG（rBCG）菌株。早期研究发现，过表达Ag85B的rBCG在鼠模型中诱导了强效抗原特异性免疫应答并提供保护。后续研究显示，rBCG-Ag85B可诱导APC自噬，增强抗原呈递和免疫原性；通过药理学或遗传学手段增强溶酶体运输或自噬，可进一步提高Ag85B表位呈递。共表达Ag85A和Ag85B的rBCG菌株在小鼠中表现出增强的免疫原性和保护效力，具体表现为IFN-γ产生增加和细菌载量降低。此外，rBCG::XB菌株同时过表达Ag85B和HspX，可针对Mtb的活跃期和潜伏期诱导更强的免疫应答。

3.3. Viral Vectored Vaccines
病毒载体疫苗利用腺病毒载体和修饰的牛痘病毒安卡拉株（MVA）等递送抗原，诱导多功能T细胞应答。rAD-TB4腺病毒疫苗包含Ag85B、ESAT-6、Mpt64和Rv2660c，可在小鼠感染后增强抗原特异性细胞应答并降低肺内细菌载量。重组牛痘病毒过表达Ag85B可产生针对Mtb的更强免疫力。异源病毒载体初免-加强策略用于表达Ag85B-TB10.4，与BCG相比，产生了更高水平的IFN-γ分泌性脾细胞、CD69⁺CD8⁺T细胞和抗原特异性抗体。MVA85A是表达抗原85A的改良牛痘病毒疫苗，已在临床中作为BCG加强免疫评估。此外，鼻内递送的牛腺病毒疫苗表达Ag85B-p25表位，可作为BCG的加强疫苗或初免疫苗，在小鼠中提供抗Mtb保护。

3.4. DNA Vaccines
DNA疫苗通过递送编码Ag85B的DNA（DNA-85B），使宿主细胞在胞内表达抗原，触发体液和细胞免疫应答。早期研究表明，DNA-85B免疫的小鼠可获得针对Mtb的保护，该保护与产生IFN-γ的CD4⁺T细胞及Mtb生长限制相关。嵌合Ag85B/A DNA疫苗在小鼠中显示出抗TB的治疗和免疫原性效应。多抗原DNA疫苗B21表达Ag85B、Rv1738和Rv2029c，对潜伏Mtb感染表现出治疗潜力，并增强了Th1/Th17及CD8⁺细胞毒性T细胞应答和记忆T细胞发育。Ag85B还可作为免疫佐剂，将其加入HIV gp120 DNA疫苗可增强gp120特异性Th1和细胞毒性T细胞应答，提示Ag85B具有调节其他抗原免疫应答的能力。

3.5. mRNA Vaccines
mRNA疫苗平台为TB疫苗研发提供了新机遇，其优势包括生产迅速、生物安全性高，且可通过脂质纳米颗粒（LNP）同时递送多种抗原