近期，中國科學(xué)院武漢病毒研究所胡楊波研究員和陳士云研究員團(tuán)隊在國際學(xué)術(shù)期刊Nature Communications發(fā)表了題為“Engineered probiotic Escherichia coli elicits immediate and long-term protection against influenza A virus in mice”的研究論文。該研究為開發(fā)廣譜抗流感病毒和其他呼吸道病毒的黏膜疫苗提供了新的策略。

流感病毒感染嚴(yán)重威脅人類健康，是全球面臨的重大公共衛(wèi)生問題?，F(xiàn)有季節(jié)性流感疫苗僅能提供針對特定毒株的有限保護(hù)，迫切需要“通用”流感疫苗來提供針對不同亞型流感病毒的有效保護(hù)。此外，目前的疫苗需要多次接種激活宿主免疫應(yīng)答發(fā)揮保護(hù)效果，需要一種接種后便可提供即時保護(hù)的疫苗。

本研究發(fā)現(xiàn)人體益生菌Escherichia coli?Nissle 1917（EcN）滴鼻免疫后，可激活一系列干擾素、白介素和趨化因子等肺部先天免疫應(yīng)答，并發(fā)現(xiàn)在接種后1天后就可以產(chǎn)生對致死劑量流感病毒的完全保護(hù)。血常規(guī)、細(xì)菌計數(shù)、病理檢測等均表明滴鼻接種EcN載體疫苗具有良好的安全性，證明EcN是一種可以開發(fā)為針對呼吸道病毒的候選疫苗載體。

基于上述結(jié)果，研究團(tuán)隊在EcN中外源表達(dá)和分泌來自不同流感病毒亞型的保守抗原M2e，構(gòu)建了流感病毒的EcN-5M2e活菌疫苗。采用Balb/c小鼠模型鼻腔接種EcN-5M2e活菌疫苗，可檢測到高滴度的M2e抗原特異性IgG抗體和黏膜IgA抗體，并能夠顯著減輕小鼠的體重下降、大幅度降低小鼠肺部的病毒載量、顯著改善肺部的病理損傷程度，完全保護(hù)小鼠抵御多種甲型流感病毒毒株的致死性感染。在EcN-5M2e活菌候選疫苗免疫180天后，小鼠體內(nèi)仍可以檢測到較高水平的IgG抗體和黏膜IgA抗體，且仍能對H1N1流感病毒的致死性感染提供完全保護(hù)（圖1）。

本研究構(gòu)建的EcN-5M2e活菌候選疫苗滴鼻接種后24小時內(nèi)即可激活宿主天然免疫提供即時保護(hù)，同時能特異性誘導(dǎo)宿主適應(yīng)性免疫提供長效保護(hù)。該候選疫苗具有可快速生產(chǎn)和運(yùn)輸、儲存方便、可鼻噴自我接種等優(yōu)點，有望開發(fā)為一種新型黏膜疫苗遞送系統(tǒng)，抵抗流感病毒和其他具有可能導(dǎo)致大流行的呼吸道病毒感染。

武漢病毒所博士研究生黃嶺和實驗師唐薇為該論文的共同第一作者，胡楊波研究員和陳士云研究員為該論文的共同通訊作者。該研究獲得中國科學(xué)院青年交叉團(tuán)隊和湖北省青年拔尖人才培養(yǎng)計劃的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-51182-3

圖1 一種廣譜抗流感病毒黏膜活菌疫苗的構(gòu)建與免疫保護(hù)評價