修复病毒“安全漏洞”：新型广谱流感疫苗问世

引言：

在当今全球家禽养殖业中，H9N2亚型禽流感病毒（AIV）无疑是一个挥之不去的阴影。它不仅造成严重的经济损失，更被视为潜在的人类流感大流行的“孵化器”。尽管疫苗接种是防控的主要手段，但传统灭活疫苗存在一个致命弱点：它们主要针对病毒血凝素（HA）蛋白高度变异的头部区，当病毒发生细微的抗原漂移或重大的抗原转换时，疫苗效果便会大打折扣，导致“疫苗追着病毒跑”的被动局面。

打破这一困境，需要一种全新的疫苗设计思路——将免疫系统的“炮火”引导至病毒身上不易变异的“软肋”。近日，发表于《npj Vaccines》的一项研究带来了令人振奋的解决方案。由扬州大学研究团队领衔的科研小组，成功开发出一种基于HA蛋白茎部区支架和Snoopligase酶联技术的新型广谱亚单位疫苗，在对抗异源性H9N2病毒的攻击中表现出色，为未来流感疫苗的研发指明了新方向。

关键发现：

1、直击要害：瞄准病毒的“守恒之锚”-HA茎部区

图1 H9亚型 AIV 来源的HA6蛋白的设计与表达

流感病毒的HA蛋白像一把钥匙，帮助病毒打开宿主细胞的大门。它由两部分组成：一个是千变万化、负责吸引主要免疫火力的“头部”（HA1）；另一个是深藏不露、在不同毒株间高度保守的“茎部”（HA2）。传统的疫苗策略就像是让免疫系统去识别一把锁上最容易更换的装饰物，而新型疫苗的策略，则是教导免疫系统去识别锁芯本身的结构。

本研究设计的核心免疫原-HA6，正是这一策略的完美体现。研究人员通过对H9N2病毒HA蛋白结构的精细分析，剔除了与茎部功能无关且免疫显性的HA1头部区域，仅保留与HA2茎部相互作用的关键HA1片段，并将其与完整的HA2茎部通过柔性链接肽串联。这样设计出的HA6蛋白，最大限度地暴露了保守的茎部表位，同时避免了免疫系统对头部区的“注意力分散”。

不仅如此，团队还利用RosettaDesign软件对HA6进行了稳定性优化，并引入了F63D和L73D两个关键点突变，旨在“锁住”蛋白质的预融合构象，防止其转变为不利于诱导有效中和抗体的后融合形态。AlphaFold2的结构预测证实，工程化后的HA6确实保持了理想的预融合茎部结构。

2、巧夺天工：Snoopligase技术实现模块化抗原“精准焊接”

图2 Snoopligase反应条件与固定化优化

拥有了优秀的核心支架（HA6）后，如何进一步增强其免疫效果？研究团队采用了“模块化”设计理念，即在一个核心骨架上灵活地添加不同的功能元件。为此，他们引入了一项名为“Snoopligase”的尖端生物工程技术。

Snoopligase如同一把分子尺度的“精准焊接枪”，能够在温和的条件下，高效、特异性地将两个携带不同标签（DogTag和SnoopTag）的蛋白质模块共价连接在一起。本研究将HA6与一个融合肽表位（fPE）进行连接。这个fPE并非随意选择，它是由团队前期鉴定出的多个来自H9亚型AIV的保守B细胞和T细胞表位精心组合而成，旨在唤起更全面、更持久的免疫记忆。

通过优化反应条件并将Snoopligase固化在琼脂糖树脂上，研究团队成功实现了DogTag-HA6与fPE-SnoopTagir的高效连接与纯化，得到了结构均一、高纯度的最终疫苗候选物-fPE-HA6融合蛋白。

3、成效卓著：动物实验验证广谱免疫保护力

图3 免疫反应的测定

理论设计是否成功，最终需要通过实践来检验。在研究团队的免疫攻毒实验中，fPE-HA6疫苗展现出了全方位的优异性能。

（1）强大的免疫应答： 在SPF鸡模型中，与单独使用HA6或fPE相比，fPE-HA6融合蛋白诱导了更强劲的体液免疫和细胞免疫反应。它不仅能刺激产生高水平的特异性抗体，还能显著提升关键细胞因子（如IL-2, IL-4, IL-5, IFN-γ）的表达，并有效促进外周血单核细胞（PBMC）的增殖，这表明其成功激活了至关重要的Th1和Th2双通路免疫反应。

（2）卓越的交叉保护： 研究的亮点在于，使用两种抗原性差异显著的H9N2毒株（YZ4和SN）进行攻毒挑战后，fPE-HA6疫苗接种组在咽喉和泄殖腔拭子中的病毒排泄量均得到显著降低，保护效果与传统的、与攻毒毒株亲缘较近的灭活疫苗（TX）相当，甚至在某些指标上更优。这充分证明了该疫苗能够突破传统疫苗的株系特异性限制，提供广泛的交叉保护。

（3）独特的作用机制： 值得注意的是，fPE-HA6诱导的抗体虽然不表现出传统的血凝抑制（HI）活性，但其保护效力毋庸置疑。这提示其保护机制可能不同于传统疫苗-通过茎部特异性抗体干扰病毒的膜融合过程，并借助抗体依赖性细胞毒性（ADCC）等Fc介导的效应功能，协同强大的细胞免疫，共同清剿病毒。

4、展望未来：新一代疫苗的蓝图与启示

该项研究的成功，远不止于一个优秀的候选疫苗。它更重要的意义在于展示了一个可扩展、高度灵活的疫苗研发平台。

首先，HA6作为一个保守的支架，其设计理念可以推广至其他流感亚型，甚至是其他快速变异的病毒，为开发“通用型”疫苗奠定了坚实基础。

其次，Snoopligase的模块化组装技术，使得疫苗更新变得像“更换零件”一样便捷。当出现新的流行毒株时，只需快速合成其特有的关键表位并与保守支架进行耦合，即可快速研发出应对新毒株的疫苗，极大地缩短了研发周期。

最后，该重组亚单位疫苗生产方式，摆脱了对活病毒培养的依赖，生产过程更安全，易于规模化生产，成本可控，特别适合在家禽业中进行大规模免疫接种，具有巨大的应用潜力和市场前景。

综上所述，这项研究通过精准的结构设计、创新的技术融合和严谨的科学验证，成功打造了一把对抗H9N2禽流感的“广谱钥匙”。它不仅为控制当前H9N2禽流感的流行提供了强有力的工具，更为我们应对未来可能出现的其他变异流感病毒，乃至其他传染病，绘制了一份充满希望的技术蓝图。

原文：

Quan, K., Zhang, N., Lin, M., Liu, Y., Li, Y., Hu, Q., Nie, M., Qin, T., Chen, S., Peng, D., & Liu, X. (2025). Development of a broad-spectrum subunit vaccine against H9N2 avian influenza using HA stem domain scaffold and snoopligase system. NPJ vaccines, 10(1), 136. https://doi.org/10.1038/s41541-025-01191-0