科研进展 | 河南农业大学张改平团队:一种候选纳米颗粒疫苗引起了强烈的免疫反应

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河南农业大学兽医学院张改平研究员团队在《Journal of Nanobiotechnology》期刊在线发表了题为“A candidate nanoparticle vaccine comprised of multiple epitopes of the African swine fever virus elicits a robust immune response”的研究论文。


本研究中开发了一种靶向树突状细胞(DCs)的自组装纳米非洲猪瘟病毒疫苗候选物(NanoFVax)。该疫苗通过SpyTag/SpyCatcher蛋白连接系统,将自组装的24聚体铁蛋白与高度免疫原性ASFV抗原(p72, CD2v, pB602L和p30)的主要B细胞和T细胞表位以及与趋化因子受体XCL1(一种DC靶向分子)进行共价偶联。与单体蛋白相比,纳米粒疫苗可以诱导更强的T细胞反应,并且对ASFV的高水平抗体反应可以持续超过231天。因此,NanoFVax是一种新型且有前景的ASFV疫苗候选物。



非洲猪瘟病毒(ASFV)是一种高度传染性病原体,对家猪和野猪的致死率几乎为100%。非洲猪瘟被列为必须向世界动物卫生组织(World Organization for Animal Health, WOAH)报告的法定呈报疾病。目前除了生物安全防控外,尚无疫苗或其他治疗策略。自2018年ASFV进入中国以来,养猪业受到了严重影响,迫切需要一种安全有效的ASFV疫苗,以中和当前的ASFV病毒,并有可能预防未来的突变株。



主要研究结果如下:


1、NanoFvax纳米颗粒疫苗的构建与纯化


本研究使用了SpyTag/SpyCatcher系统,将铁蛋白基纳米粒子共价连接。研究中,ASFV多表位铁蛋白纳米粒子被用作抗原递送平台。利用AlphaFold预测NanoFvax的3D结构,SDS-PAGE分析显示,SC-Ferritin和ST-XME融合蛋白成功连接,形成分子量约100 kDa的NanoFvax。透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)分析表明,NanoFvax具有球形结构,且纳米粒子尺寸均匀,分散良好,Z均径为86.10nm。



2、NanoFvax纳米颗粒疫苗引发强大而持久的体液免疫反应


为了评估纳米颗粒和单体疫苗的免疫反应,研究使用NanoFVax或单体疫苗(每只小鼠10μg)对小鼠进行免疫。ELISA结果显示,纳米颗粒疫苗在14天后诱导了最高的特异性抗体滴度,显著高于其他组,并在133天后保持高水平,直到231天才略有下降。IgG亚型分析表明,NanoFVax引发了较强的Th1和Th2免疫反应,表现为IgG1/IgG2a比率高于1。结果显示,NanoFVax比单体疫苗诱导了更强、更持久的免疫反应,有潜力作为非洲猪瘟病毒的预防疫苗。  



3、NanoFvax纳米颗粒疫苗增强T细胞免疫反应


T细胞免疫在抗击ASFV感染中起关键作用。免疫后第14天,通过流式细胞术评估小鼠脾脏中的CD3+T细胞增殖及其分化为CD4+和CD8+T细胞。结果显示,NanoFVax激活的CD3+CD4+T细胞显著增加,同时诱导的CD8+T细胞也高于单体抗原和PBS组。此外,NanoFVax更倾向于诱导辅助性T细胞免疫,CD4+T细胞多于CD8+T细胞。ELISpot分析显示,NanoFVax处理的PBMCs分泌的IFN-γ和IL-4显著高于单体组。总体结果表明,NanoFVax可诱导强效的ASFV特异性细胞免疫反应。 



原文链接:https://doi.org/10.1186/s12951-023-02210-9


来源:生命科学前沿

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