ACS Nano | 鼻内多价表位纳米颗粒疫苗可针对多种流感病毒提供广泛的保护

中国科学院武汉病毒学研究所崔宗强研究员团队在(ACS Nano)上发表了题为“An Intranasal Multivalent Epitope-Based Nanoparticle Vaccine Confers Broad Protection against Divergent Influenza Viruses”的研究文章。

流感给公共卫生造成了沉重负担，因为大流行病夺去了数百万人的生命，季节性流行病每年导致300万至500万人患病，30万至50万人死亡。这种严重的疾病是由经历快速抗原突变的甲型和乙型流感病毒(IAV和IBV)的不同毒株感染引起的。

不幸的是，目前的季节性疫苗对季节性毒株的保护范围很窄，对毒株的保护效力在10%到60%之间，对新的大流行毒株的保护作用很少或根本没有。因此，迫切需要一种通用流感疫苗，以提供针对不同流感病毒株的广泛保护。

近年来，人们开发了几种方法来合理设计具有广泛保护性的疫苗。一种方法是使用病毒蛋白的保守部分，这些部分年复一年几乎保持不变，并且在不同的毒株之间不会发生变化。然而，仅使用一种短表位往往会遇到保护宽度有限的问题。这可以通过在一种疫苗中结合多个保守的表位来解决，这可以促进保护性免疫并防止病毒逃离疫苗诱导的免疫。虽然一种通用疫苗尚未开发，但多个表位已被证明对流感病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)和呼吸道合胞病毒(RSV)具有免疫功效。

迄今为止，来自流感病毒的某些表位已被证实为交叉保护疫苗的潜在靶点。血凝素(HA)有一个茎区，可以产生抑制HA构象变化的抗体病毒侵入过程中的融合过程几种广泛中和的抗体通常靶向茎区一个名为Aα-螺旋的20个氨基酸螺旋表位。Aα-螺旋结构在流感病毒株中高度保守，可触发广泛保护性抗体，限制不同流感病毒的进入。神经氨酸酶(NA)在头部有一个活性位点，充当生物剪刀，促进病毒释放并使病毒传播。位于该活性位点附近的一小段HCA-2在所有甲型和乙型流感病毒中具有接近100%的一致性。交叉保护抗体1G01被证明可以识别HCA-2并完全阻断NA酶活性因此，HCA-2诱导的免疫反应可能会阻碍NA的活性功能并提供交叉保护。基质蛋白2 (M2)作为质子通道存在，以促进病毒内部酸化，然后使其包膜松弛。同时，M2定位于出芽病毒粒子的颈部，介导出芽的最后一步因此，由其保守的n端外结构域(M2e)引发的抗体可能在病毒解体和出芽时抑制病毒的生命周期。进一步表明，M2e特异性抗体通过抗体依赖细胞毒性(ADCC)促进病毒感染的肺上皮细胞的清除，并缓解临床症状。

肽的低免疫原性是基于表位的疫苗开发的一个挑战。纳米颗粒作为递送囊泡和免疫刺激剂提供了一个解决问题的平台。其中一种粒子是铁蛋白，它是一种自组装的、对称的八面体蛋白质，非常适合以高度有序和重复的阵列显示病毒抗原来自某些病毒(如流感病毒、艾滋病毒和SARS-CoV-2)的显示铁蛋白的抗原比可溶性抗原诱导的免疫反应更强、更有效。已经开发了几种基于铁蛋白的流感病毒疫苗，扩大了保护范围。然而，到目前为止，一种广泛保护甲型和乙型流感病毒的通用流感疫苗尚未实现。

图片来源：ACS Nano

在这里，研究人员报告了一种基于鼻内多价表位的纳米颗粒疫苗，对不同的甲型和乙型流感病毒具有广泛的保护作用。三个高度保守的表位由血凝素的Aα 螺旋 (H)、基质蛋白 2的胞外域 (M) 和神经氨酸酶的 HCA-2 (N) 组成，呈现在自组装重组人重链铁蛋白笼上。F) 生成 HMNF纳米颗粒。对小鼠进行鼻内免疫接种HMNF可动员有效的免疫反应，包括高水平的抗原特异性抗体和T细胞介导的反应，这些反应表现出对各种抗原突变的交叉反应。HMNF疫苗接种可提供针对不同甲型和乙型流感病毒致命攻击的全面保护。HMNF纳米粒子的广泛保护可归因于抗体和T细胞的协同功能。此外，诱导的免疫反应是持久的，并且在接种疫苗后六个月仍能维持保护作用。研究构建的HMNF纳米颗粒可以作为通用流感疫苗的有希望的候选者。

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c01829

来源：纳米农畜技术

编辑：Jo