流感是咱们全球健康的一块大石头,可疫苗接种还是最划算的办法。神经氨酸酶(NA)在病毒表面多得出名,仅次于血凝素(HA)。它的头部分布着高度保守的酶活性位点,又不容易漂移,是个做新型疫苗靶标的好苗子。 不过现在的问题是,天然的NA蛋白免疫原性太差,普通灭活疫苗打进去后,对NA的血清转化率才30%左右。要想提升这一效果,就得找个好方法。中山大学公共卫生学院(深圳)孙彩军教授团队这次在国际期刊《Autophagy》发了篇论文,名字挺长:“把神经氨酸酶抗原引导到自噬体上”。他们的核心想法是,把NA抗原送进细胞自噬通路里,这样就能让它变得更有免疫原性了。 为了验证这一点,研究人员先是造了两种疫苗:一种是DNA重组疫苗,里面包着NA和自噬体标记物LC3B的融合蛋白;另一种是复制缺陷型VSV载体疫苗。结果发现,这些融合蛋白真的能被带进自噬体-溶酶体-MHC II抗原提呈通路里去。进一步用自噬诱导剂和阻断剂做实验发现,诱导剂能降低蛋白水平,阻断剂反而让它们堆积起来,这就说明NA-LC3B确实是通过自噬-溶酶体途径被降解的。 接下来就是在小鼠身上试效果了。他们先给DNA初免,再用VSV载体加强。结果很明显,这个疫苗能有效诱导出NA特异性的IgG抗体(特别是Th1型的IgG2a),细胞免疫反应也很强烈。相比之下,传统裂解苗组几乎没什么T细胞应答。 最关键的是在攻毒试验里。面对致死剂量的同源H1N1病毒攻击时,三个免疫组(NA组、NA-LC3B组和裂解苗组)的老鼠都活下来了;可换了异亚型的H3N2病毒来打时,裂解苗组全军覆没了,NA-LC3B组却有60%的存活率。 为了搞清楚为什么有这种交叉保护力,研究者用二维矩阵扫描策略筛了一遍覆盖NA全长序列的92条15氨基酸多肽片段。这一招不仅把已知的免疫优势表位都找出来了,还新发现了24个NA特异性的T细胞表位。 数据显示,比起单纯的NA抗原,NA-LC3B的T细胞应答谱更宽,多引出了4个新的CD4+T细胞表位和4个新的CD8+T细胞表位。序列比对发现,这些新表位在H1N1和H3N2亚型间的同源性超过90%,这为理解它的交叉保护能力提供了分子依据。 最后做了个T细胞清除实验:先把CD4+和CD8+T细胞全杀光再攻毒。结果显示存活率从原来的100%降到了40%,活下来的小鼠体重也明显下降。这就直接证明了保护力主要是靠T细胞免疫带来的。 总之这是个挺有想象力的抗原设计思路:通过把NA导向自噬通路来激发强效的T细胞免疫。这种办法不光对流感管用,说不定以后还能用来做别的病毒疫苗或者肿瘤治疗。现在这个策略已经拿到了中国发明专利授权。听说他们最近还合作研发出了一堆能诱发广谱免疫应答的新策略,论文发表在《Autophagy》、《Virol Sin》、《J Virol》、《RNA》、《Vaccine》、《EBioMedicine》、《NPJ Vaccines》、《Int J Biol Macromol》、《Antiviral Res》、《npj Vaccines》这些期刊上。