鼻内疫苗破局H5N1！预存免疫不再是防控“拦路虎”！

研究背景

2021年以来，H5N1禽流感病毒2.3.4.4b分支在欧美迅速蔓延，成为主导毒株，导致多种动物致命感染。2024年3月，美国得克萨斯州首次报告奶牛群感染，病毒快速扩散至全美多地，引发乳制品行业震荡；同期，美国累计报告超70例人感染病例，其中2例死亡，世卫组织（WHO）多次发布大流行预警。更值得警惕的是，部分流行毒株已出现PB2-E627K突变，增强了对哺乳动物和人类的适应性，跨物种传播与变异风险持续攀升。现有防控手段存在疫苗储备滞后、接种方式局限、预存免疫干扰等多重短板，在此背景下，开发一款针对当前流行株、能诱导黏膜免疫且不受预存免疫影响的疫苗，成为全球公共卫生领域的迫切需求。

研究方法

疫苗载体构建：基于猿腺病毒SAd36构建重组载体，编码不同H5N1分支的血凝素（HA）蛋白，包括ChAd-Texas（2.3.4.4b 分支，A/Texas/37/2024）、ChAd-Vietnam（2.3.2.1c 分支）、ChAd-Fujian（2.3.4.4h 分支），同时构建无转基因的 ChAd-CTRL 作为对照，以及三价疫苗（三种单价疫苗 1：1：1 混合）。

实验动物选择：7-8周龄雌性C57BL/6小鼠（评估免疫应答与保护效果）、5-6周龄叙利亚仓鼠（验证跨物种保护效力）。

免疫与挑战方案：免疫途径：对比鼻内（IN）与肌肉注射（IM）两种方式，设置不同疫苗剂量（106-1010病毒颗粒/vp）；病毒挑战：采用当前流行H5N1 2.3.4.4b分支毒株（A/Michigan/90/2024、A/Texas/37/2024）进行致死剂量挑战，最高剂量达20000 FFU（约 10000×LD50）。 

免疫应答检测：首先是进行抗体检测：血清与支气管肺泡灌洗液（BALF）中的H5特异性 IgG、IgA，以及病毒中和抗体（NAb）；其次是进行T 细胞应答：通过流式细胞术检测肺与脾脏中H5 HA特异性 CD4⁺/CD8⁺ T细胞（胞内 IFN-γ、TNF细胞因子）及组织驻留记忆T细胞（TRM）。  

保护效果评估：监测动物体重变化，检测肺、鼻甲骨、脑等组织的病毒载量（RNA与感染性病毒），结合肺组织病理切片与病毒原位杂交分析损伤程度。

预存免疫验证：先用季节性四价流感疫苗（QIV）免疫小鼠建立预存免疫，再接种ChAd-Texas，评估免疫应答与保护效果。

免疫细胞耗竭实验：耗竭CD4⁺/CD8⁺ T 细胞，验证疫苗保护的主要介导因素。

研究结论

鼻内免疫诱导强效系统与黏膜免疫应答（图 1）：单剂鼻内免疫后，ChAd-Texas、ChAd-Vietnam及三价疫苗诱导同源HA的高滴度血清IgG（ChAd-Texas GMT：261477），三价疫苗对三个分支HA均产生有效应答；血清IgA水平为IgG的1/100-1/1000，但鼻内免疫诱导的血清IgA显著高于肌肉注射（10-100倍）；ChAd-Texas、ChAd-Vietnam及三价疫苗诱导高效价中和抗体，ChAd-Fujian中和活性较弱（低于检测下限）。

鼻内递送ChAd疫苗抵御A/Michigan/90/2024（2.3.4.4b）致死性攻击：ChAd-Texas、ChAd-Vietnam及三价疫苗能完全阻止小鼠因H5N1致死性挑战产生的体重损失，使肺、鼻甲骨、脑内病毒RNA降低100倍以上，肺组织无感染性病毒检出；ChAd-Fujian仅提供部分保护，小鼠仍有轻微体重损失且肺组织存在残留病毒与中度肺炎；疫苗免疫组小鼠肺组织无明显病理损伤，对照组则出现严重肺炎（图2）。

鼻内免疫ChAd-Texas诱导黏膜抗体与特异性T细胞应答：鼻内加强免疫ChAd-Texas后，小鼠支气管肺泡灌洗液（BALF）中检测到高滴度H5-Texas特异性IgG、IgA及中和抗体；肺与脾脏中出现H5 HA特异性 IFN-γ^＋ TNF^＋ CD4^＋ T细胞，且肺组织中H5特异性CD69^＋CD103^＋组织驻留记忆T细胞（TRM）的频率与数量显著升高；未检测到特异性CD8^＋ T细胞应答（图3）。

鼻内免疫保护效果优于肌肉注射，低剂量仍有效：相同剂量下，鼻内免疫小鼠体重损失更少，肺与鼻甲骨病毒载量显著更低：10⁷ vp剂量时，鼻内免疫肺病毒RNA降低90倍（p<0.01），鼻甲骨降低640倍（p<0.001）；血清 IgG/IgA滴度与病毒载量呈显著负相关（R² 最高达0.7924，p<0.0001），证实抗体应答的保护作用；即使 10⁶ vp低剂量，鼻内免疫仍能降低呼吸道病毒载量，而肌肉注射无有效保护（图 4）。

鼻内递送ChAd-Texas保护叙利亚仓鼠抵御两种H5N1毒株（2.3.4.4b）攻击：单剂鼻内免疫ChAd-Texas能完全阻止仓鼠因H5N1挑战产生的体重损失，对A/Michigan/90/2024和含PB2-E627K哺乳动物适应突变的A/Texas/37/2024均有效；显著降低仓鼠肺、鼻甲骨、脑内的病毒RNA载量，对A/Texas/37/2024可使脑内病毒RNA降低1288倍，肺组织感染性病毒滴度降低60倍（图5）。

突破预存免疫干扰，适用人群更广（图 6）：经QIV免疫的预存免疫小鼠，接种ChAd-Texas 后，H5特异性中和抗体滴度与未预存免疫小鼠无显著差异；预存免疫小鼠仍能完全抵御高剂量H5N1挑战，肺与鼻甲骨病毒载量降低 50000 +倍，与未预存免疫组无统计差异。

结论与展望

ChAd-Texas鼻内疫苗的研发成功，实现了三大核心突破：一是靶向当前流行的2.3.4.4b分支，解决疫苗株与流行株不匹配问题；二是鼻内给药诱导黏膜免疫，同时激活系统免疫，双重防护呼吸道病毒感染与传播，保护效果优于肌肉注射；三是不受季节性流感预存免疫影响，适用人群覆盖已接种常规流感疫苗的群体，极大地提升了疫苗的普适性。

从产业与公共卫生视角看，该疫苗单剂有效、给药便捷（无需注射），低剂量仍能维持保护效力，有利于大规模生产与快速接种，尤其适合疫情突发时的应急防控。此外，三价疫苗对不同H5N1分支的交叉保护潜力，为应对病毒进化预留了空间。虽然仍需通过临床研究进一步验证其在人体中的安全性与有效性，但相信随着技术的不断完善，这款疫苗有望成为H5N1大流行防控的“利器”，为全球公共卫生安全增添重要保障。

参考文献链接

https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2025.102582