基于铁蛋白纳米载体构建的犬瘟热病毒血凝素多表位疫苗的免疫原性研究及其黏膜/肌肉免疫效果评估

本研究针对犬瘟热病毒(CDV)传统疫苗存在的安全性不足和免疫持久性差等问题，开发了基于铁蛋白(Ferritin)纳米载体的血凝素蛋白(H)多表位重组疫苗(FHCDV)。研究人员通过生物信息学筛选出H蛋白的3个保守表位(226-234、238-244、366-377)，利用大肠杆菌表达系统成功制备自组装纳米颗粒。动物实验表明，鼻黏膜免疫可诱导高水平分泌型IgA(sIgA)(鼻洗液1865 ng/ml，肺泡灌洗液3943 ng/ml)，肌肉注射配合铝佐剂(Al)使中和抗体效价(ID50)达106.7。该研究为开发安全高效的CDV亚单位疫苗提供了新策略。

　　

犬瘟热作为威胁犬科动物和野生动物的重要传染病，其病原体犬瘟热病毒(CDV)的致死率可达30-80%，在貂类中甚至高达100%。尽管现有减毒活疫苗能提供保护，但存在野生动物接种安全隐患和免疫持续时间短等问题。这促使科学家们不断探索更安全的疫苗形式，其中基于病毒表面血凝素蛋白(H蛋白)开发的亚单位疫苗备受关注，但面临免疫原性不足的挑战。

长春工业大学化学与生命科学学院的研究团队创新性地将纳米技术与表位疫苗设计相结合，在《Virology Journal》发表了突破性研究成果。他们选择日本Yanaka株CDV的H蛋白作为靶点，通过生物信息学分析筛选出三个关键表位(包括被中和抗体2D12识别的238-244表位)，并利用具有自组装特性的铁蛋白作为纳米载体，构建出多表位纳米疫苗FHCDV。研究采用大肠杆菌表达系统规模化生产，通过动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)验证了16.56 nm纳米颗粒的形成，并系统评估了不同免疫途径的效果。

关键技术方法包括：1) 通过IEDB数据库预测T/B细胞表位；2) 采用镍柱亲和层析纯化重组蛋白；3) 使用铝佐剂(Al)、CpG和聚乙烯亚胺(PEI)三种佐剂系统；4) 建立BALB/c小鼠鼻黏膜和肌肉免疫模型；5) 采用微中和试验测定抗体效价(ID₅₀)。

表达与表征
通过SDS-PAGE和Native-PAGE证实FHCDV纯度达95%且能自组装为四聚体笼状纳米颗粒。电镜显示铁蛋白载体形成典型空心球状结构，动态光散射测得粒径为16.56 nm，与理论值相符。

黏膜免疫效果
鼻黏膜接种诱导显著的局部免疫应答：FHCDV组在鼻洗液和肺泡灌洗液中sIgA分别达1865 ng/ml和3943 ng/ml，但添加CpG佐剂反而降低应答水平(P<0.01)，提示该佐剂不适用于黏膜免疫。

全身免疫应答
肌肉注射显示：FHCDV+Al组抗体效价(5.12×10⁴)显著高于单独FHCDV组(1.28×10⁴)。抗体分型显示IgG1/IgG2a比值均<1，表明以Th1型免疫为主。细胞因子检测证实FHCDV+Al显著提升IL-4水平(P<0.01)，而FHCDV+CpG更促进IFN-γ分泌(P<0.001)，显示佐剂可差异化调控免疫应答类型。

中和活性与安全性
疫苗血清对CDV-11株的中和效价ID₅₀为：FHCDV+Al组106.7显著高于商业四联疫苗组(P<0.01)。组织病理学证实疫苗对心、肝、脾等器官无损伤。

该研究首次证明铁蛋白载体能有效呈现CDV多表位抗原，突破传统亚单位疫苗免疫原性弱的瓶颈。特别值得注意的是，铝佐剂使中和抗体效价提升2.7倍，达到商业疫苗水平，而鼻黏膜免疫途径为野生动物无针接种提供新思路。尽管小鼠模型已证实疫苗安全性，但作者指出未来需在犬类中验证保护效力。这项研究不仅为CDV防控提供新型疫苗候选，其"表位筛选-纳米载体-多途径免疫"的技术路线也为其他病毒疫苗开发提供了范式参考。