Nature子刊重磅！我國團隊攻克漢坦病毒疫苗難題，新型核酸疫苗實現(xiàn)強效持久保護

漢坦病毒是全球重點防控的人畜共患病原體，其中漢灘病毒（HTNV）在歐亞大陸引發(fā)腎綜合征出血熱（HFRS），病死率最高可達15%，我國更是該病的高發(fā)疫區(qū)。長期以來，臨床廣泛使用的漢坦病毒滅活疫苗，始終存在中和抗體滴度低、保護期短的核心短板，難以實現(xiàn)對該疾病的長效防控，成為公共衛(wèi)生防控領域的一大痛點。

近日，空軍軍醫(yī)大學張芳琳、徐志凱團隊在國際頂級期刊Nature Communications（影響因子IF=16.6）發(fā)表原創(chuàng)性研究成果，通過結構理性設計，成功研發(fā)出融合前穩(wěn)定型漢灘病毒糖蛋白核酸疫苗。該疫苗在DNA與mRNA-LNP兩大主流核酸平臺上，均展現(xiàn)出遠超傳統(tǒng)滅活疫苗的免疫原性與保護效果，更可作為異源加強針，有效喚醒滅活疫苗接種者的免疫記憶，為新一代漢坦病毒疫苗的研發(fā)奠定了關鍵基礎，也為我國腎綜合征出血熱防控提供了全新解決方案。

一、研究背景：漢坦病毒防控迫在眉睫，傳統(tǒng)疫苗陷技術瓶頸

漢坦病毒以嚙齒動物為自然宿主，隨著氣候變化與城市化進程加快，其傳播范圍不斷擴大，突發(fā)疫情的風險持續(xù)升高。在我國，漢灘病毒（HTNV）與漢城病毒（SEOV）是主要流行毒株，由其引發(fā)的腎綜合征出血熱，已成為威脅我國公眾健康的重要公共衛(wèi)生問題。

目前，我國獲批使用的漢坦病毒滅活疫苗，雖能誘導機體產(chǎn)生結合抗體，但中和抗體水平偏低、持續(xù)時間短暫，無法為人體提供穩(wěn)固、長效的保護。而中和抗體是抵御漢坦病毒感染的核心免疫防線，這一核心短板直接限制了傳統(tǒng)疫苗的臨床保護效果，研發(fā)能誘導高滴度、持久中和抗體的新型疫苗，已成為全球漢坦病毒防控領域的共識與迫切需求。

漢坦病毒的囊膜糖蛋白（GP）是中和抗體的主要作用靶點，但它的天然構象極不穩(wěn)定，極易從具有免疫保護活性的融合前狀態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)闊o保護作用的融合后狀態(tài)，導致關鍵中和表位丟失——這正是傳統(tǒng)疫苗免疫效果不佳的核心癥結所在。

二、核心創(chuàng)新：結構理性設計，打造融合前穩(wěn)定型 GP-C3 免疫原

研究團隊依托漢坦病毒糖蛋白的最新結構解析成果，采用定點引入半胱氨酸突變的方式，構建額外二硫鍵，成功鎖定了糖蛋白的融合前構象，設計出GP-C1、GP-C2、GP-C3三種突變體。經(jīng)過多輪篩選驗證，GP-C3三重突變體表現(xiàn)最優(yōu)，成為本次疫苗研發(fā)的核心免疫原。

體外實驗證實，GP-C3能夠穩(wěn)定維持Gn/Gc異源四聚體結構，大幅減少病毒合胞體的形成，完美保留了糖蛋白上的關鍵中和表位，從根本上解決了天然糖蛋白構象不穩(wěn)定、易失活的行業(yè)難題（圖 1）。這一結構理性設計，正是本次研究的核心技術突破點。

三、DNA 疫苗平臺：持久免疫 + 全面器官保護，完勝滅活疫苗

為驗證GP-C3免疫原的實際免疫效果，研究團隊首先在DNA疫苗平臺開展實驗，以雌性BALB/c小鼠為動物模型，采用每4周接種1針、共3針的免疫方案，系統(tǒng)評估疫苗的免疫原性與保護效果。

實驗結果顯示，GP-C3 DNA疫苗誘導產(chǎn)生的HTNV特異性IgG抗體與中和抗體滴度，顯著高于野生型糖蛋白疫苗與傳統(tǒng)滅活疫苗；更值得關注的是，其抗體水平在免疫后70天仍維持峰值，無明顯下降趨勢。長期跟蹤觀察發(fā)現(xiàn)，該疫苗誘導的中和抗體可持續(xù)6個月不衰減，展現(xiàn)出極強的免疫持久性（圖 3）。

在細胞免疫層面，GP-C3 DNA疫苗能夠誘導偏向Th1型的強效T細胞免疫反應，且后期可向Th2型免疫反應平穩(wěn)轉(zhuǎn)換，這種免疫轉(zhuǎn)換能夠完美支持抗體親和力成熟，以及記憶B細胞的生成，為長效免疫保護提供了堅實支撐。

病毒攻毒實驗進一步證實了其優(yōu)異的保護效果：GP-C3 DNA疫苗可使小鼠肺部病毒載量降低10.8倍，肝、腎、脾等關鍵靶器官的病毒復制被顯著抑制；同時，接種疫苗的小鼠，其肝腎功能指標均維持正常，肺部、肝臟等器官的病理損傷幾乎完全消失，保護效果遠超傳統(tǒng)滅活疫苗（圖 2）。

四、mRNA-LNP 平臺：免疫效果再升級，實現(xiàn)接近無菌保護

為進一步提升疫苗的免疫原性，推動疫苗的臨床轉(zhuǎn)化，研究團隊將最優(yōu)免疫原GP-C3，搭載于目前臨床轉(zhuǎn)化前景廣闊的mRNA-LNP平臺。該平臺具有mRNA翻譯效率高、自帶佐劑活性的優(yōu)勢，能夠大幅提升疫苗的免疫效果。

實驗結果令人振奮：10μg劑量的GP-C3 mRNA-LNP疫苗，僅需2針免疫，即可誘導產(chǎn)生更高峰值的中和抗體；同時，該疫苗還能對漢城病毒（SEOV）產(chǎn)生強效交叉中和反應，實現(xiàn)對同源（HTNV）與異源（SEOV）漢坦病毒的雙重防護，擴大了疫苗的保護范圍（圖 5）。

在病毒攻毒保護實驗中，GP-C3 mRNA-LNP疫苗表現(xiàn)出最優(yōu)的保護效果：接種疫苗的小鼠，體內(nèi)病毒載量近乎清零，達到接近無菌保護的水平；小鼠的白細胞、淋巴細胞等血液指標均維持正常，肝腎功能未受任何損傷，肺部、肝臟等關鍵器官也無明顯病理改變，真正實現(xiàn)了“強效保護、無損傷”的目標（圖 6）。

五、關鍵轉(zhuǎn)化突破：單針 mRNA 加強，喚醒滅活疫苗免疫記憶

針對我國已大規(guī)模接種漢坦病毒滅活疫苗的人群，研究團隊創(chuàng)新性地設計了異源初免-加強免疫方案：先用傳統(tǒng)滅活疫苗進行初免，180天后（模擬滅活疫苗免疫效果衰減場景），用GP-C3核酸疫苗進行加強免疫，驗證其對預存免疫的喚醒效果。

結果超出預期：單針GP-C3 mRNA-LNP加強免疫，可將機體的中和抗體滴度直接提升至全程mRNA初免的水平，遠超滅活疫苗同源加強的效果；同時，該方案能強效召回并擴增滅活疫苗誘導的記憶B細胞，完美解決了傳統(tǒng)滅活疫苗免疫效果不足、保護期短的問題（圖 8）。這一突破性發(fā)現(xiàn)，為我國現(xiàn)有滅活疫苗接種人群的免疫升級，提供了簡單、高效、可行的技術路徑。

六、核心機制：強效激活生發(fā)中心，鑄就優(yōu)質(zhì)抗體防線

研究團隊進一步深入探究了新型疫苗的免疫保護機制，結果發(fā)現(xiàn)：無論是DNA平臺還是mRNA-LNP平臺，GP-C3免疫原均能強效激活機體的生發(fā)中心反應——顯著促進濾泡輔助性T細胞（Tfh）的增殖，以及生發(fā)中心B細胞的聚集。而生發(fā)中心反應，正是抗體親和力成熟、長效記憶B細胞與長壽漿細胞生成的核心環(huán)節(jié)，也是誘導高滴度、持久中和抗體的關鍵（圖 4、圖 7）。

這一機制的揭示，不僅解釋了GP-C3核酸疫苗為何能誘導出優(yōu)質(zhì)、持久的免疫反應，也為其他病毒疫苗的研發(fā)提供了重要的技術參考與思路借鑒。

七、研究意義：新一代漢坦病毒疫苗迎來曙光

本次研究由我國空軍軍醫(yī)大學團隊獨立完成，擁有完全自主知識產(chǎn)權，實現(xiàn)了漢坦病毒疫苗研發(fā)領域的三大核心突破：

1.抗原設計突破：首次將融合前穩(wěn)定技術應用于漢坦病毒疫苗研發(fā)，成功打造出最優(yōu)糖蛋白免疫原GP-C3，徹底解決了天然糖蛋白構象不穩(wěn)定的行業(yè)難題；

2.平臺驗證突破：在DNA與mRNA-LNP兩大核酸平臺上均驗證了疫苗的有效性，其中mRNA-LNP平臺效果更優(yōu)，具備快速臨床轉(zhuǎn)化的潛力；

3.應用場景突破：既可作為全新初免疫苗使用，也可作為異源加強針適配我國現(xiàn)有滅活疫苗接種體系，應用場景靈活多樣。

該研究不僅為腎綜合征出血熱的防控提供了全新的疫苗方案，其融合前穩(wěn)定的設計策略，還可拓展應用于多株漢坦病毒，為全球漢坦病毒疫苗的研發(fā)提供了“中國方案”與“中國智慧”。

未來，研究團隊將進一步開展跨毒株交叉保護、臨床安全性評價等后續(xù)研究，加快推進這款新型漢坦病毒核酸疫苗的臨床轉(zhuǎn)化進程，力爭早日應用于臨床，守護全球公眾的生命健康與公共衛(wèi)生安全。

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