开发新型疫苗佐剂设计策略

新发再发病毒传播持续威胁全球公共卫生安全。新冠疫情已经导致超过690万人丧生。WHO预估2020-2021年期间新冠相关的超额死亡人数约1490万。2022年以来，由类似天花病毒的猴痘病毒（monkeypox virus，MPXV）引起的猴痘疫情被世界卫生组织（WHO）宣布为国际关注的突发公共卫生事件，已导致超过87000例感染者，分布在约110个国家，其中中国国内七月份新增491例，分布在23个省市。疫苗已被公认为预防和控制疫情爆发和蔓延的首选方案。然而，SARS-CoV-2变异株免疫逃逸能力的不断增强使得广谱新冠疫苗的开发更加困难。关于猴痘病毒MPXV，目前只有一款复制缺陷型减毒天花疫苗Jynneos被美国FDA批准用于高危人群免疫。此外，另一款减毒复制活疫苗 ACAM2000存在显著的安全性问题，未被批准使用。我国当前还未储备针对猴痘的疫苗。

近年，广谱疫苗的开发策略主要集中在抗原设计上，如抗原展示纳米颗粒和嵌合表位等。作为疫苗的关键组分，高效佐剂可通过增强保守抗原表位（通常免疫原性较低）的免疫反应强度，提高交叉保护效率，从而为广谱疫苗开发提供更多的选择。与特异性抗原设计相比，可调控佐剂能够方便地应用于不同来源和不同类型的抗原，以快速应对新发再发疫情。但是，如何调控佐剂活性、适配抗原特性，以实现最佳免疫反应的策略研究相对缺乏。

脂质体（LNP）已被成功应用于mRNA疫苗制备，显示出较好的安全性和转化价值。采用LNP递送模式识别受体（PRR，如STING）激动剂已被多项研究证实可以提高激动剂的免疫刺激活性。LNP通常含有可电离脂、辅助脂、胆固醇和聚乙二醇（PEG）四种组分，比例调整可带来不同的细胞递送和体内分布特性。研究者推测通过改变LNP关键组分的比例或许可以调节STING激动剂的佐剂活性，适配不同抗原特性，进而实现最优的保护性免疫反应。该研究采用IP9（可电离脂），双十八烷基二甲基溴化铵（DDAB，辅助脂），胆固醇和1,2-二肉豆蔻酰基-raC-甘油-3-甲氧基PEG（DMG-PEG）作为脂质体组分，并制备了IP9比例为46%，23%两种脂质体用于负载STING激动剂CDG^SF，分别命名为STS60、STS30。STS60和STS30具有不同的粒径和表面电势，并在细胞递送和诱导干扰素分泌方面呈现出不同的动力学曲线：STS60具有相对更快的细胞递送和免疫激活效率。研究者进一步采用活体成像、转录组测序等对两种脂质体的体内释放和免疫激活特性进行了分析，发现STS60、STS30均具有一定的原位缓释效应，并能促进CDG^SF富集到淋巴结。相比于STS30，STS60具有更快的释放速度，并能够显著上调淋巴结中免疫相关基因（如Ifnb1，Ifna1，Il1b，Il6）的表达。此外，研究者还发现脂质体空载体也具有一定的上调免疫相关基因（如Il1b）表达的特性，可能是通过诱导细胞程序性坏死（necroptosis）通路实现。

以新冠RBD蛋白（Delta株）和猴痘A35R蛋白为抗原模型，研究者进一步发现STS60、STS30均能诱导产生高水平的抗原特异性T细胞和抗体，但是二者的免疫偏向性存在差异。在RBD疫苗免疫中，STS60刺激产生高于STS30的IFN-γ/TNFɑ⁺ T细胞，但是其诱导的抗体水平低于STS30。在A35R疫苗免疫中，STS60刺激产生的IFN-γ/TNFɑ+ T低于STS30，但二者抗体水平持平。此外，STS60、STS30对RBD、A35R两种抗原均偏向于诱导产生高比例的特异性CD4⁺ T细胞，在刺激特异性CD8⁺ T细胞方面活性较弱。新冠假病毒和活病毒中和滴度数据也进一步证明RBD+STS30诱导的中和抗体水平更高，对Omicron株的多种亚型具有相对广谱的中和特性，中和滴度均在10000左右。因此，研究人员发现改变脂质体组分中IP9的百分比来改变脂质体的物理特性，从而影响其细胞递送、体内分布、缓释等特性，进而调节CDG^SF的佐剂活性，诱导不同的免疫偏向，实现更高效和广谱的免疫反应。这一结果也与哈佛医学院Ivan Zanoni等人发现的通过氢氧化铝吸附改变甘露聚糖的物理特性，可以调节其免疫激活特性的研究结论相符。

总的来说，该研究展示了调节免疫刺激剂的物理特性以定制最佳免疫效果的机制，并提供了一种具有一定通用性的佐剂设计策略来适配不同抗原，以诱导更高效和广谱的免疫反应。

开发新型疫苗佐剂设计策略​

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