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痘苗病毒载体双价诺如病毒疫苗研究新进展

生物制品圈  · 生物  · 4 天前

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摘要:诺如病毒是引发全球急性胃肠炎的头号“元凶”,每年导致数亿人感染。然而,其基因高度多变、缺乏交叉免疫的特性,使疫苗研发困难重重。中国科研团队近期在《Viruses》期刊发表重磅成果:基于减毒痘苗病毒VG9载体的双价疫苗VG9-NOR,成功覆盖两大流行毒株GII.4和GII.17,动物实验显示其安全高效,为全球首款广谱诺如病毒疫苗奠定基础。

研究背景:诺如病毒为何难防?

  1. 高传染性:10-100个病毒颗粒即可致病,通过呕吐物气溶胶快速传播。
  2. 基因多样性:10个基因群(GI-GX),人类主要感染GI、GII等,其中GII.4占全球病例70%-80%,GII.17近年快速崛起。
  3. 免疫屏障缺失:不同基因型间无交叉保护,传统单价疫苗难以应对变异。

疫苗设计:痘苗病毒载体的三大优势

研究团队选择减毒痘苗病毒VG9作为疫苗载体,其特点包括:
✅ 低毒性:经3轮噬斑纯化,致病性显著降低;
✅ 高容量:可插入长达25kb外源基因,轻松携带多价抗原;
✅ 强免疫:天然激活黏膜和系统性免疫应答。

构建过程(图1)

  1. 基因插入:将GII.4和GII.17的VP1基因分别置于ELO160和PE/L启动子下,避免表达干扰。
  2. 荧光筛选:插入EGFP标记基因,通过10轮噬斑纯化获得重组病毒VG9-NOR-EGFP。
  3. 标记敲除:使用Cre重组酶切除EGFP,最终得到无标记疫苗株VG9-NOR。
  4. 验证:Western blot证实VP1蛋白稳定表达(图1D-E),PCR验证基因精准插入(图1C)。

图1:(A)VG9-NOR基因结构;(B)EGFP敲除荧光对比;(C)VP1基因插入验证;(D-E)VP1蛋白表达检测。

安全性评估:动物实验数据亮眼

1. 复制能力与遗传稳定性

  • 细胞实验:VG9-NOR在Vero、BHK-21和HeLa细胞中的增殖曲线与原始VG9毒株高度一致(图2A)。
  • 传代稳定性:连续传代6次后,VP1蛋白表达未衰减(图2C-D),基因无丢失突变。
  • 鸡胚模型:接种后CAM痘斑形态、数量与VG9无差异(图2B),证实载体安全性。

图2:(A)病毒增殖曲线;(B)鸡胚CAM痘斑对比;(C-D)传代后VP1表达稳定性。

2. 病理与毒力测试

  • 小鼠器官病理切片:接种后14天,心、肝、脾、肺等均未见明显病变,仅肺部轻微淋巴细胞浸润(图3A)。
  • 兔皮肤实验:低剂量VG9-NOR引发的痘斑消退速度快于VG9(图3B-C),提示外源基因插入可能轻微削弱复制力。
  • 体重监测:小鼠接种后13天内体重波动<5%,无显著健康影响(图3D)。

图3:(A)小鼠肺组织病理切片;(B)兔皮肤痘斑对比;(C)痘斑大小变化;(D)小鼠体重监测。

免疫效果:双管齐下,攻防兼备

1. 体液免疫:抗体滴度飙升

  • 血清抗体:高剂量鼻内免疫组IgG滴度达2²¹(GII.4)和2¹⁹(GII.17),显著高于肌肉注射(图4B)。
  • 黏膜免疫:鼻内组肠道IgA阳性率100%(GII.17),肌肉注射组仅60%(图4E)。
  • 阻断效力:HGBA阻断抗体(BT50)滴度超1:1600,可有效阻止病毒黏附宿主(图4D)。

2. 细胞免疫:Th1应答激活

  • CD4⁺ T细胞:分泌IL-2和TNF-α水平显著升高(图5A-B),提示Th1型免疫主导。
  • CD8⁺ T细胞:对GII.17的特异性IFN-γ应答增强(图5C),或为长期免疫记忆提供支持。

图4:(B-C)血清IgG/IgA水平;(D)HBGA阻断效果;(E)肠道IgA阳性率。

图5:CD4⁺/CD8⁺ T细胞因子分泌水平。

突破与展望:距离临床应用还有多远?

研究亮点

  • 首创双价设计:同步靶向GII.4和GII.17,覆盖主流流行株。
  • 鼻内接种优势:直接激活黏膜免疫,模拟自然感染防御路径。
  • 安全可控:动物模型未见毒副作用,遗传稳定性达临床前标准。

下一步挑战

🔬 非人灵长类验证:需在猴模型中评估实际保护效果;
🔬 接种方式优化:探索口服或皮下接种的可行性;
🔬 长期免疫监测:抗体持久性及对变异株的交叉保护能力。

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