新型纳米颗粒疫苗mSEB-mi3:单次免疫即可抵御金黄色葡萄球菌毒素与感染
金黄色葡萄球菌是导致医院和社区获得性感染的主要病原体之一,可引起皮肤软组织感染、败血症甚至死亡。2019年全球约107万人的死亡与金黄色葡萄球菌感染相关,使其成为仅次于结核分枝杆菌的致死性细菌病原体。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的出现进一步加剧了临床治疗难度,抗生素疗效有限,研发有效疫苗成为迫切需求。
金黄色葡萄球菌肠毒素B(SEB)是该菌的关键毒力因子,作为一种超抗原,它能够非特异性激活大量T细胞,引发细胞因子风暴,导致中毒性休克综合征,加速感染者死亡。SEB在流行菌株中广泛存在,且结构高度保守,被列为B类潜在生物恐怖剂,是疫苗研发的重要靶点。然而,单纯SEB蛋白亚单位疫苗免疫原性有限,制约了其保护效果。
针对这一难题,我国科研人员成功研发了一种新型纳米颗粒疫苗——mSEB-mi3。该疫苗采用自组装mi3纳米颗粒作为展示平台,通过SpyTag-SpyCatcher系统将 detoxified 突变体SEB(mSEB)共价展示在颗粒表面。研究显示,制备的mSEB-mi3纳米颗粒粒径均匀(约105.7纳米),结构稳定,单分散性良好。
图1 mSEB-mi3 纳米颗粒的制备与表征
在佐剂筛选中,研究比较了MF59、铝佐剂、CpG ODN1018和AS01四种常用佐剂,发现MF59佐剂能够最快、最強地激發抗體反應,因此被選為後續研究用佐劑。单次免疫后,mSEB-mi3诱导的抗SEB抗体滴度显著高于单体mSEB组,且早在免疫后第4天即出现明显差异,抗体应答可持续至少188天。抗体亚型分析显示,mSEB-mi3均衡诱导了IgG1和IgG2a应答,提示其可激发平衡的Th1/Th2型免疫反应。
机制研究表明,mSEB-mi3能显著增强树突状细胞对抗原的摄取能力(摄取阳性率达58.2%,单体组为36.2%),并有效促进树突状细胞成熟(CD80+CD86+共表达率82.4%,单体组26.7%)。这是纳米颗粒增强免疫应答的重要机制。
在攻毒保护实验中,免疫后10天以致死剂量SEB攻击,mSEB-mi3组小鼠存活率达80%,显著高于单体mSEB组(20%)和对照组(0%)。血清细胞因子检测显示,mSEB-mi3组IL-1β、IL-6和IFN-γ水平显著降低,肝损伤指标ALT和AST也明显下降。免疫后200天的长效攻毒试验中,mSEB-mi3组仍保持60%存活率,单体组仅为20%。在MRSA ST59菌株感染模型中,mSEB-mi3组存活率达80%,各器官细菌载量显著降低,组织病理损伤明显减轻。
安全性评估显示,mSEB-mi3无溶血活性,对细胞无毒性作用,免疫后小鼠主要脏器未见病理改变,血常规和生化指标均在正常范围。
综上所述,mSEB-mi3纳米颗粒疫苗单次免疫即可快速、持久地激发保护性免疫应答,有效抵御SEB毒素攻击和MRSA感染,且安全性良好,为金黄色葡萄球菌疫苗研发提供了新策略。
参考来源:Liao Z, Wu M, Chen Y, Zhu Z, Li Y, Mei Q, Huang B, Cheng X, Zhang Y, Zeng H, Ma D, Gu J. Single-dose mSEB-mi3 nanoparticle vaccine elicits robust humoral immunity and protects mice against SEB intoxication and MRSA infection. Vaccine. 2026 Mar 7;75:128245. doi: 10.1016/j.vaccine.2026.128245. Epub 2026 Jan 29. PMID: 41616648.
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