重组结核分枝杆菌PcaA抗原的诊断潜力及其作为BCG初免后亚单位疫苗增强剂的保护效果研究

本研究针对卡介苗(BCG)在预防结核潜伏感染和复发中的局限性，通过构建重组pET28a-PcaA质粒表达持久感染相关抗原，采用化学发光法、ELISA、流式细胞术和分枝杆菌生长抑制实验(MGIA)验证抗原特异性。研究发现PcaA刺激后活动性结核(ATB)与潜伏感染(LTBI)患者外周血中IFN-γ、IL-2、IL-8和IgG表达差异显著，建立IL-8联合诊断模型可有效区分ATB/LTBI。将rPcaA与DDA/MnJ佐剂系统联用免疫小鼠，证实BCG+rPcaA-DM方案可显著提升Th1型细胞因子、抗体滴度及IFN-γ+/TNF-α+双阳性T细胞频率，为开发新型BCG加强疫苗提供重要依据。

　　

结核病至今仍是全球重大公共卫生威胁，尽管卡介苗(BCG)已使用百年，但其对成人肺结核的保护效果参差不齐，尤其难以预防潜伏感染(LTBI)向活动性结核(ATB)的转化。更棘手的是，全球约四分之一人口存在结核潜伏感染，这些"定时炸弹"随时可能因免疫力下降而爆发。面对这一困境，研究人员将目光投向与细菌持久感染相关的PcaA抗原——这个来自结核分枝杆菌细胞壁的神秘分子，可能是破解BCG保护力不足的关键钥匙。

发表在《Journal of Microbiological Methods》的研究中，国内科研团队采用多学科交叉策略，通过分子克隆构建pET28a-PcaA重组质粒，利用ATB患者和LTBI者的临床样本进行免疫学分析，并创新性地将脂质体DDA与胶体锰盐(MnJ)佐剂系统应用于rPcaA蛋白疫苗开发。关键技术包括：化学发光法验证抗原抗体反应、流式细胞术检测IFN-γ⁺/TNF-α⁺ T细胞亚群、建立分枝杆菌生长抑制实验(MGIA)评价疫苗保护效果等。

【抗原特性验证】
通过系统实验证实重组PcaA蛋白可特异性激活结核感染者免疫应答。ELISA显示ATB组血清抗PcaA IgG水平显著高于LTBI组(p<0.01)，而IL-8在ATB患者外周血中的表达呈现特征性升高，据此建立的联合诊断模型AUC达0.89，为临床鉴别诊断提供新工具。

【疫苗免疫效果】
采用DDA/MnJ佐剂系统制备的rPcaA-DM疫苗表现出卓越的免疫增强作用：

1. 体液免疫：BCG+rPcaA-DM组小鼠血清IgG滴度较单用BCG提高8倍
2. 细胞免疫：ELISpot检测显示IFN-γ分泌细胞增加3.5倍，流式细胞术揭示CD4⁺ T细胞中IFN-γ⁺TNF-α⁺双阳性群体比例达12.7%
3. 保护效力：MGIA证明免疫小鼠脾细胞使结核菌CFU降低2个数量级

【机制探讨】
研究发现rPcaA-DM可促进抗原提呈细胞分泌IL-12p70，驱动Th1型免疫极化。特别值得注意的是，该疫苗诱导的CD8⁺ T细胞应答强度超过BCG单独免疫组，这对清除胞内寄生菌至关重要。

这项研究首次系统论证了PcaA抗原的双重价值：既是区分结核感染状态的诊断标志物，又可作为BCG疫苗的优质加强组分。其创新性体现在：① 发现IL-8与IgG的组合诊断价值；② 开发DDA/MnJ新型佐剂系统；③ 证实rPcaA-DM可协同BCG增强Th1/CTL应答。这些发现不仅为结核病诊断提供新思路，更开辟了"初免-加强"疫苗策略的新路径，对控制潜伏感染人群的疾病进展具有重要临床意义。未来研究需在灵长类模型中验证保护效力，并探索与其他抗原的联合使用方案。