DNA/LION 纳米载体疫苗：激活淋巴结，开启持久免疫新征程

《iScience》：Highly immunogenic DNA/LION nanocarrier vaccine potently activates lymph nodes inducing long-lasting immunity in macaques

在新冠疫苗研发的关键时期，为探究新型疫苗的有效性，研究人员开展了 SARS-CoV-2 刺突蛋白 DNA 疫苗（DNA/LION）的研究。结果显示，该疫苗在恒河猴中诱导出强大且持久的免疫反应，这为核酸疫苗的发展提供了新方向。

　　在新冠疫情的大背景下，疫苗成为了对抗病毒的关键武器。传统的疫苗研发技术存在诸多限制，如基于病毒载体和蛋白质的疫苗，设计过程复杂，生产规模扩大困难，且可能引发抗载体免疫反应。核酸疫苗虽然具有设计简单、可快速大规模生产等优势，但也面临着免疫原性不足等问题。在此背景下，研究人员致力于开发更高效、更安全的疫苗，以应对不断变化的病毒威胁，DNA/LION 纳米载体疫苗的研究应运而生。

美国国家癌症研究所（National Cancer Institute）等机构的研究人员开展了一项关于 SARS-CoV-2 刺突 DNA 疫苗（DNA/LION）的研究，该疫苗由阳离子纳米颗粒乳液（LION）与 DNA 结合而成。研究结果表明，DNA/LION 疫苗在恒河猴中诱导出了强大且持久（>2 年）的细胞和体液免疫反应，包括中和抗体广度的增加。这一成果发表在《iScience》杂志上，为疫苗研发领域提供了新的思路和方向，有望推动核酸疫苗的进一步发展，为全球健康事业做出贡献。

研究人员采用了多种关键技术方法开展此项研究。首先，使用恒河猴作为实验动物模型，确保实验结果更具临床参考价值。其次，运用血浆蛋白质组学分析来检测细胞因子和趋化因子的变化，从而了解疫苗对免疫反应的影响。此外，通过广泛的流式细胞仪表型分析，研究不同免疫细胞亚群在疫苗接种后的动态变化，为深入探究疫苗的免疫机制提供了有力支持。

下面详细介绍该研究的主要结果：

• DNA/LION 疫苗诱导恒河猴持久的抗体反应：研究人员给恒河猴接种 DNA/LION 疫苗，通过 ELISA 检测发现，接种后抗体反应迅速出现，且在后续接种中持续增强，在第 2 次接种后达到高峰。研究还发现，接种 2 年后仍能检测到抗体，证明该疫苗诱导的体液免疫反应具有很强的持久性。通过与其他疫苗接种方式对比，DNA/LION 疫苗诱导的抗体水平显著高于裸 DNA 接种，与电穿孔（EP）递送的 DNA 或与佐剂蛋白共免疫的 DNA 诱导的抗体水平相当12。
• DNA/LION 疫苗诱导恒河猴持久的细胞反应：DNA/LION 疫苗能够诱导出强大的细胞免疫反应，特异性 T 细胞反应在接种后持续存在，8 - 10 个月后仍可检测到。与其他接种方式不同，该疫苗诱导的 T 细胞反应以 CD8⁺T 细胞为主，且能显著增加记忆 T 细胞的频率，包括中央记忆（T_CM）和效应记忆（T_EM）细胞，这些细胞具有强大的细胞毒性潜力34。
• DNA/LION 疫苗诱导血浆中快速短暂的趋化因子 / 细胞因子变化：对血浆进行蛋白质组学分析，发现接种疫苗后，多种细胞因子和趋化因子迅速激活，在 4 - 24 小时内出现显著变化，这些变化在后续接种中持续存在。这些细胞因子和趋化因子与髓样细胞和淋巴细胞的激活、分化和迁移密切相关，表明疫苗能够引发强烈的免疫激活反应56。
• DNA/LION 疫苗接种后免疫细胞在淋巴结和血液中的动态重新分布：通过流式细胞术和高分辨率原位空间表型分析发现，接种疫苗后，髓样细胞和淋巴细胞在血液和淋巴结中的分布发生动态变化。例如，HLA-DR^posLin^neg细胞簇在血液和淋巴结中的变化趋势不同，同时淋巴结中的 B 细胞滤泡面积和生发中心显著增加，表明疫苗能够激活淋巴结，促进适应性免疫反应的发生78。
• DNA/LION 疫苗接种对血液和淋巴结中髓样谱系细胞的影响：研究人员监测了不同髓样细胞群体在接种后的变化，发现 DNA/LION 疫苗能够介导增殖性 HLA-DR 髓样细胞在血液和淋巴结中的扩张，同时不同髓样细胞亚群在血液和淋巴结中的变化与血浆中细胞因子 / 趋化因子的变化存在显著关联，这进一步说明了疫苗诱导的免疫反应的复杂性和协调性910。
• 淋巴结中淋巴细胞的增加与先天免疫反应相关：对淋巴结中不同细胞亚群的研究发现，DNA/LION 疫苗接种后，CD4 T 滤泡辅助细胞（Tfh）、CD4 GC-Tfh、CD8 T 滤泡细胞（Tfc1）和 GC-B 细胞等亚群显著增加，且这些细胞亚群的变化与细胞因子 / 趋化因子的变化存在直接相关性，表明先天免疫反应与适应性 T 和 B 细胞反应之间存在紧密联系1112。
• DNA/LION 疫苗促进 CD8 T 细胞记忆亚群在引流淋巴结和血液中的扩增：疫苗接种主要诱导了抗原特异性 CD8⁺T 细胞反应，包括记忆反应。研究发现了一种特殊的 CD8 Tfc3 细胞亚群，其具有类似 CD4 GC-Tfh 的特征，且与细胞因子 / 趋化因子的变化存在显著相关性，这表明疫苗能够促进具有细胞毒性潜力的 T 细胞亚群的诱导，对维持保护性免疫具有重要意义1314。
• 通过 AIM 测定法检测淋巴结中的抗原特异性细胞反应：使用激活诱导标记（AIM）测定法，研究人员发现 DNA/LION 疫苗接种后，淋巴结中存在大量抗原特异性激活的 T 和 B 细胞亚群，同时检测到 Th1 相关趋化因子的产生，进一步证明了疫苗能够诱导强大的抗原特异性免疫反应1516。

在讨论部分，研究人员指出，DNA/LION 纳米颗粒是一种有前景的 DNA 疫苗递送技术。该疫苗诱导的免疫反应具有持久性，且能产生强大的抗原特异性 CD8⁺T 细胞反应，这一特征区别于其他疫苗。同时，疫苗诱导的独特且强烈的细胞因子 / 趋化因子激活，与免疫细胞的增殖、迁移和淋巴结激活密切相关，从而促进了适应性免疫反应的发展。此外，DNA/LION 疫苗能够诱导具有细胞毒性的 CD8⁺T 细胞，这对于维持保护性免疫至关重要，在对抗某些感染性疾病方面具有潜在优势。与 mRNA/LNP 疫苗相比，LION 具有局部生物分布的特点，仅在注射肌肉中可检测到，能有效在肌细胞和局部抗原呈递细胞中表达抗原。然而，该研究也存在一定的局限性，如未对疫苗接种后的动物进行攻毒实验，且疫苗对其他免疫原的有效性仍有待探索。

总的来说，这项研究表明 DNA/LION 疫苗是一种有潜力的核酸递送平台，能够诱导强大的细胞和体液免疫反应，为疫苗研发提供了新的方向。未来的研究可以进一步探索该疫苗在其他免疫原和疾病模型中的应用，以及其长期的免疫保护机制，有望为全球疫苗领域的发展带来新的突破。