狂犬病载体疫苗对抗高致病性H5N1流感:一项双效免疫策略的突破性研究

原创
来源:杨益双
2026-03-05 10:21:50
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核心提示:本研究利用狂犬病病毒载体构建表达H5N1血凝素的双效疫苗,在小鼠模型中通过不同免疫途径诱导出强烈的系统性及黏膜免疫反应,并对同源和异源H5N1病毒株实现完全保护。

背景

高致病性禽流感H5N1病毒自1996年首次发现以来,持续进化并产生多个分支,对人类健康和畜牧业构成严重威胁。特别是2024年初,clade 2.3.4.4b分支H5N1病毒在美国奶牛群中爆发,随后迅速传播至多个州的牛群,并感染家猫、家禽及至少70名人类感染者。虽然目前尚未观察到有效的人传人现象,但病毒在多种哺乳动物中的广泛传播及其适应性突变,显著增加了其引发大流行的潜在风险。

现有季节性流感疫苗主要针对HA抗原诱导免疫反应,但HA蛋白尤其是其球状头部区域的快速变异导致抗原性变化,使得现有疫苗难以有效应对新兴毒株。目前储备的H5N1大流行疫苗的保护效果取决于其对未来可能出现的流行株的免疫原性,存在较大不确定性。此外,传统肌肉注射疫苗虽能预防症状性疾病,但在预防感染和传播方面效果有限,亟需能诱导更强黏膜免疫的新型疫苗策略。

狂犬病病毒载体疫苗平台具有独特优势:其反向遗传学系统成熟,可稳定插入并表达外源抗原,同时保留狂犬病病毒G蛋白,形成双效疫苗。该平台已成功应用于埃博拉病毒、拉沙病毒、尼帕病毒、SARS-CoV-2等多种病原体的疫苗研发,并展现出良好的安全性和免疫原性。当使用TLR4激动剂PHAD-SE作为佐剂时,可诱导强烈的Th1偏向性体液免疫反应,提供短期和长期保护。

结论

研究团队成功构建了RABV-H5疫苗,将H5N1 Viet Nam 1203(2004)的血凝素基因插入狂犬病病毒载体BNSP333中。免疫荧光染色和Western blot分析证实,H5蛋白在感染细胞和纯化病毒颗粒中均高效表达,并与狂犬病病毒G蛋白共定位于病毒颗粒表面,表明疫苗构建成功且抗原表达稳定(图1)。

1 RABV-H5疫苗-疫苗特性和研究设计

在免疫原性评估中,研究人员将小鼠分为五组,采用不同免疫途径和疫苗形式进行初免-加强免疫。结果显示,所有免疫组均诱导出显著的H5特异性IgG抗体,其中肌肉注射初免和加强组诱导的抗体滴度最高。鼻腔免疫组,尤其是接受至少一次鼻腔免疫的小鼠,显示出更高的黏膜IgA抗体水平。在病毒中和抗体检测中,肌肉注射初免和加强组对同源clade 1和异源clade 2.3.4.4b H5N1病毒均诱导出最高的中和抗体滴度。所有免疫组产生的狂犬病病毒中和抗体均超过世界卫生组织认定的0.5 IU/mL保护阈值,证实了该疫苗的双效免疫特性(图2)。

2 RABV-H5 疫苗的 H5 免疫原性

在保护效力评估中,研究人员分别在免疫后104天和150天对小鼠进行致死性PR8-H5N1病毒和野生型HPAI-H5N1病毒攻击。结果显示,肌肉注射初免和加强组在所有攻击模型中均实现100%保护,且体重无明显下降。鼻腔活疫苗初免和加强组在PR8-H5N1攻击中保护率仅为40%,但在野生型HPAI-H5N1攻击中实现100%保护,但伴随一定程度的体重下降。肌肉注射初免后鼻腔加强组,无论使用灭活佐剂疫苗还是活疫苗,均提供部分保护,保护率为50-60%。对照疫苗和未免疫组小鼠均在攻击后6-7天内死亡,证实保护作用的特异性(图3)。

3 RABV-H5疫苗保护对抗甲型流感/PR8 H5N1越南1203 (2004)致命挑战

肺部病毒载量检测显示,肌肉注射初免和加强组小鼠在攻击后第4天肺部几乎检测不到复制 competent病毒,显著低于其他免疫组和未免疫组。组织病理学分析进一步证实,肌肉注射初免和加强组小鼠肺部炎症最轻,肺泡结构保留最完整,流感病毒核蛋白抗原分布最少。鼻腔活疫苗免疫组虽存活,但肺部仍可见一定程度的炎症反应和病毒抗原分布(图4)。

4 RABV-H5疫苗减轻H5N1攻毒小鼠的肺部损伤和病毒抗原负荷

在交叉保护能力评估中,肌肉注射初免和加强组血清对异源clade 2.3.4.4b H5N1病毒的中和抗体滴度虽显著低于对同源clade 1病毒的中和抗体滴度,但在clade 2.3.4.4b PR8-H5N1病毒致死性攻击中仍实现100%保护,表明疫苗诱导的免疫反应具有交叉保护能力。对照组实验证实,该疫苗对不携带H5抗原的亲本PR8病毒无保护作用,进一步验证了保护作用的H5特异性(图5)。

5 RABV-H5疫苗对clade 1clade 2.3.4.4b两分支甲型/PR8-H5N1流感病毒均具有保护作用

总结与展望

本研究系统验证了RABV-H5疫苗在小鼠模型中的免疫原性与保护效力,证实肌肉注射初免-加强策略可诱导强烈的系统性免疫反应,对同源和异源H5N1病毒株实现完全保护。该疫苗兼具抗狂犬病和抗H5N1的双效免疫特性,且基于clade 1抗原的疫苗可对新兴clade 2.3.4.4b病毒提供交叉保护,为疫苗储备策略提供了重要依据。

未来研究应关注:在雪貂、非人灵长类等模型中验证保护效果;深入探究黏膜免疫机制;优化抗原设计以增强广谱中和能力;评估预存狂犬病免疫力对疫苗效果的影响;推进临床转化,探索其在同一健康框架下同时保护人类和动物免受狂犬病和H5N1流感感染的应用前景。

来源: DOI10.1080/22221751.2026.2620221

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