摘要：本论文聚焦于陆军军医大学李晋涛团队研发的新型自组装泛表位肽纳米疫苗（TBT - CpG NaVs）。详细阐述了黄病毒感染引发的公共卫生问题及现有疫苗的局限性，深入剖析了 TBT - CpG NaVs 的制备原理、结构特性、免疫调节机制及其在抗黄病毒感染中的显著
摘要： 本论文聚焦于陆军军医大学李晋涛团队研发的新型自组装泛表位肽纳米疫苗（TBT - CpG NaVs）。详细阐述了黄病毒感染引发的公共卫生问题及现有疫苗的局限性，深入剖析了 TBT - CpG NaVs 的制备原理、结构特性、免疫调节机制及其在抗黄病毒感染中的显著优势，包括增强免疫应答、提供广谱保护作用以及良好的生物安全性。通过对其研究成果的全面解读，探讨了该纳米疫苗在未来黄病毒疫苗研发领域的应用潜力和发展方向，旨在为传染病防治领域的专业人士、科研人员及相关从业者提供全面而深入的学术参考。
黄病毒感染在全球范围内呈现出高发性和流行性态势，对公共卫生构成了严重威胁。疫苗接种作为防控传染病的关键策略，在应对黄病毒感染方面亟待创新与突破。李晋涛团队开发的新型自组装泛表位肽纳米疫苗（TBT - CpG NaVs）为解决这一难题带来了新的曙光。本论文将深入探讨该纳米疫苗的研发背景、技术创新及应用前景。
黄病毒属包含多种通过节肢动物传播的病毒，其中登革热病毒（DENV）、寨卡病毒（ZIKV）、黄热病病毒（YFV）和西尼罗河病毒（WNV）等对人类健康危害尤为严重。DENV 具有四种血清型（DENV1 - 4），是传播最为广泛的蚊媒病毒，可引发登革热、登革出血热和登革休克综合征等一系列病症，每年感染全球数十亿人。ZIKV 具有严重的致畸性和神经毒性，可导致胎儿小头畸形等先天性缺陷，对孕妇和胎儿健康造成极大威胁。
登革热疫苗问题目前仅有两种登革热减毒活疫苗（Dengvaxia（CYD - TDV）和 DENVax（TAK003））获得临床批准。然而，这些减毒活疫苗存在诸多不足。其对不同血清型 DENV 的保护功效不均衡，难以提供全面有效的保护。此外，使用活病原体存在毒力恢复的风险，可能导致接种者感染发病，这限制了其在大规模疫苗接种中的安全性和可靠性。寨卡病毒疫苗缺失截至目前，仍没有获批的 ZIKV 疫苗。在寨卡病毒疫情爆发期间，缺乏有效疫苗导致疫情防控困难重重，迫切需要开发安全有效的 ZIKV 疫苗来应对潜在的疫情再次爆发。基于抗原肽表位的亚单位疫苗仅含有病原体特定的抗原片段，能够靶向抗体的特定区域，有效降低脱靶效应。与传统减毒活疫苗相比，其具有更高的安全性，避免了活病原体带来的潜在风险。同时，亚单位疫苗为大规模生产提供了更好的可操作性和稳定性，有利于疫苗的工业化生产和质量控制。
佐剂结合佐剂在增强疫苗免疫原性方面发挥着关键作用。CpG 作为 TLR9 激动剂，是一种广泛应用的佐剂。它能够促进抗原内吞，增强抗原递呈细胞（APC）对抗原的摄取和处理能力，从而有效激活免疫反应。CpG 的安全性与传统疫苗相似，且其 DNA 序列的可编程性使其能够与不同抗原结合，形成多样化的纳米结构，进一步优化疫苗性能。树突状细胞靶向树突状细胞（DC）是免疫系统中的专业抗原提呈细胞，在免疫诱导中起核心作用。未成熟的 DC 具有高迁移能力，优先摄取病毒大小的颗粒（20 - 200nm）。将靶肽表位连接于纳米颗粒有助于 DC 的成熟，促进多价表位的递呈，提高抗原的生物利用度，从而有效激活机体的先天免疫应答和适应性免疫应答。这一策略对于提升基于表位的亚单位疫苗的免疫原性至关重要。成分选择研究团队选择泛表位肽 TBT 作为抗原成分。TBT 包含了黄病毒多个关键表位，能够诱导广泛的免疫应答，对多种黄病毒株具有潜在的保护作用。佐剂选用 CpG，通过特定的化学偶联方法将两者结合。偶联与自组装过程利用 DTDP（3,3'- 二硫代丙酸）和还原剂 TCEP（三（2 - 羧乙基）膦盐酸盐）将疏水肽 TBT 与亲水性 CpG 进行偶联。这种偶联方式不仅实现了抗原与佐剂的稳定结合，还通过疏水和静电相互作用促使其自组装形成纳米疫苗 TBT - CpG NaVs。该自组装过程简单高效，无需引入复杂的外源载体，降低了载体相关毒性风险，同时确保了抗原和佐剂能够共同递送至抗原递呈细胞（APC），提高了免疫应答的靶向性。纳米尺度与形态TBT - CpG NaVs 呈均匀的球形结构，其纳米尺度（20 - 200nm）符合未成熟 DC 优先摄取的颗粒大小范围。这种纳米形态有利于疫苗在体内的运输和摄取，提高了其与免疫细胞的相互作用效率。抗原 - 佐剂整合疫苗中抗原 TBT 与佐剂 CpG 紧密结合，形成稳定的纳米颗粒。这种整合结构确保了在递送至 APC 过程中，抗原和佐剂能够协同发挥作用，共同激活免疫信号通路，增强免疫应答效果。细胞成熟促进TBT - CpG NaVs 能够有效刺激小鼠骨髓源树突状细胞（BMDCs）成熟。成熟的 DCs 表面共刺激分子表达增加，如 CD80、CD86 等，这些分子对于激活 T 细胞免疫应答至关重要。通过促进 BMDCs 成熟，疫苗增强了 DCs 的抗原递呈能力，使其能够更有效地将抗原呈递给 T 细胞，启动适应性免疫应答。抗原摄取与递呈增强纳米疫苗的结构特性使其更易于被 DCs 摄取。一旦被摄取，疫苗中的抗原 TBT 在 DCs 内被加工处理成抗原肽 - MHC 复合物，并被递呈到 DCs 表面。同时，佐剂 CpG 激活 DCs 内的 TLR9 信号通路，进一步增强 DCs 的抗原递呈能力和细胞因子分泌，如 IL - 12 等，这些细胞因子在调节 T 细胞分化和免疫应答类型中发挥关键作用。体液免疫应答在体液免疫方面，TBT - CpG NaVs 免疫小鼠后，可显著增加抗原特异性 IgG 水平。IgG 抗体在抗病毒免疫中具有重要作用，能够中和病毒，阻止病毒感染宿主细胞。疫苗诱导的 IgG 抗体不仅具有较高的滴度，还具有良好的亲和力和特异性，能够有效识别并结合黄病毒的抗原表位，提供长期的免疫保护。细胞免疫应答在细胞免疫方面，疫苗免疫小鼠后，脾细胞分泌的 FN - γ 和 IL - 4 显著增加。FN - γ 主要由 Th1 细胞和细胞毒性 T 淋巴细胞（CTL）分泌，能够激活巨噬细胞等免疫细胞，增强其吞噬和杀伤病毒感染细胞的能力。IL - 4 主要由 Th2 细胞分泌，在调节体液免疫应答和促进 B 细胞增殖分化中发挥作用。Th1/Th2 细胞因子的平衡分泌表明疫苗能够有效激活全面的细胞免疫应答，协同体液免疫共同抵御黄病毒感染。六、TBT - CpG NaVs 的免疫保护效果（一）对登革热病毒（DENV）和寨卡病毒（ZIKV）的保护作用动物模型实验设计研究团队通过建立合适的动物模型，对 TBT - CpG NaVs 的免疫保护效果进行了评估。将小鼠分为疫苗免疫组和对照组，免疫组小鼠接种 TBT - CpG NaVs，对照组小鼠接种安慰剂或其他对照疫苗。在免疫后一定时间，对小鼠进行 DENV 或 ZIKV 病毒攻击，观察小鼠的感染情况、疾病症状及生存率等指标。保护效果评估结果实验结果显示，TBT - CpG NaVs 免疫小鼠对 DENV 及 ZIKV 感染产生了有效的保护作用。免疫组小鼠在病毒攻击后的感染率明显低于对照组，疾病症状较轻，生存率显著提高。这表明该纳米疫苗能够诱导机体产生针对 DENV 和 ZIKV 的特异性免疫应答，有效阻止病毒感染和疾病进展，具有广谱抗黄病毒作用。中和抗体的作用疫苗诱导产生的抗原特异性 IgG 抗体能够中和病毒，阻止病毒与宿主细胞表面受体结合，从而阻断病毒进入细胞。这些中和抗体在血液中循环，形成一道免疫屏障，有效抵御病毒的入侵。在 DENV 和 ZIKV 感染模型中，免疫组小鼠体内较高水平的中和抗体能够快速识别并结合病毒，防止病毒在体内扩散。细胞免疫介导的杀伤作用细胞免疫应答中的 CTL 细胞能够识别并杀伤被病毒感染的细胞。TBT - CpG NaVs 激活的细胞免疫应答使免疫组小鼠体内产生了足够数量的活化 CTL 细胞。这些 CTL 细胞通过识别病毒感染细胞表面的抗原肽 - MHC 复合物，释放穿孔素、颗粒酶等细胞毒性物质，诱导感染细胞凋亡，从而清除病毒感染源，控制病毒感染的传播。组织病理学检查对免疫小鼠的主要器官（如肝脏、肾脏、脾脏等）进行组织病理学检查。结果显示，免疫小鼠的器官组织结构正常，未出现明显的炎症、坏死或其他病理改变。这表明 TBT - CpG NaVs 在免疫过程中未对小鼠的重要器官造成明显损伤，具有良好的组织相容性。生化指标检测检测免疫小鼠血清中的肝肾功能相关生化指标，如谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、肌酐（Cr）、尿素氮（BUN）等。结果表明，免疫小鼠的这些生化指标均在正常范围内，与对照组小鼠无显著差异。这说明 TBT - CpG NaVs 不会引起明显的肝肾毒性，在安全性方面具有优势，为其在临床应用中的可行性提供了重要依据。作为新一代疫苗候选物TBT - CpG NaVs 在免疫原性和安全性方面的显著优势使其成为下一代黄病毒候选疫苗的有力竞争者。其能够诱导全面而有效的免疫应答，对多种黄病毒具有广谱保护作用，且无明显毒副作用，为开发安全有效的黄病毒疫苗提供了新的思路和策略。有望填补现有黄病毒疫苗的不足，尤其是在提高登革热疫苗的血清型保护均衡性和开发寨卡病毒疫苗等方面具有巨大潜力。优化疫苗配方进一步优化 TBT - CpG NaVs 的配方，如调整抗原与佐剂的比例、改进偶联方法等，以提高疫苗的免疫原性和稳定性。通过精确控制抗原和佐剂的组合方式，可能进一步增强疫苗对不同黄病毒株的保护效果，拓宽其保护谱。联合疫苗研发探索将 TBT - CpG NaVs 与其他相关疫苗或免疫调节剂联合使用的可能性。例如，与其他针对蚊媒传染病的疫苗联合，开发多价联合疫苗，提高对多种蚊媒病毒感染的预防能力。或者与免疫增强剂联合，进一步增强机体的免疫应答，提高疫苗的保护效果。临床转化挑战在将 TBT - CpG NaVs 从实验室研究推向临床应用的过程中，面临着一系列挑战。例如，需要进一步扩大动物实验规模和优化实验设计，以更全面地评估疫苗的安全性和有效性。同时，临床前研究中的免疫应答指标和保护效果在人体中可能存在差异，需要开展临床试验来验证其在人体中的安全性、免疫原性和保护效力。此外，还需要解决疫苗生产工艺放大、质量控制等技术难题，确保疫苗的大规模生产和供应。应对策略加强跨学科合作，整合免疫学、病毒学、材料科学、制药工程等多领域的专业知识和技术力量，共同攻克临床转化过程中的难题。建立严格的临床试验标准和监管机制，确保临床试验的科学性和规范性。加大对疫苗研发的投入，包括资金、人力和物力等方面，支持基础研究和临床研究的深入开展。同时，积极开展国际合作，共享研究成果和经验，加速疫苗的研发和推广进程。新型自组装泛表位肽纳米疫苗（TBT - CpG NaVs）的研发为黄病毒感染的防治带来了新的希望。通过创新的制备原理和合理的设计，该疫苗在免疫调节机制、免疫保护效果和生物安全性方面表现出显著优势。其能够有效激活体液免疫和细胞免疫应答，对登革热病毒和寨卡病毒等黄病毒提供广谱保护，且无明显器官损伤和肝肾毒性。尽管在临床转化过程中仍面临挑战，但随着技术的不断改进和研究的深入开展，TBT - CpG NaVs 有望成为一种安全有效的黄病毒疫苗，为全球公共卫生事业做出重要贡献。本研究也为未来传染病疫苗的研发提供了宝贵的经验和借鉴，推动了纳米技术在疫苗领域的应用和发展。
来源：医学顾事
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