综述：基因修饰乳酸菌：一种有前景的黏膜疫苗递送载体

这篇综述系统阐述了基因修饰乳酸菌(gmLAB)作为黏膜疫苗载体的最新进展。文章详细分析了gmLAB通过口服或鼻内递送途径诱导黏膜和系统免疫应答的机制，总结了其在预防呼吸道感染、胃肠道疾病和性传播感染中的应用潜力，并探讨了CRISPR-Cas9等基因编辑技术对疫苗设计的优化。作者特别强调了gmLAB兼具安全性(GRAS认证)、成本效益和无需冷链等优势，同时指出抗原表达优化和监管审批等现存挑战，为下一代黏膜疫苗开发提供了重要参考。

　　

基因修饰乳酸菌：一种有前景的黏膜疫苗递送载体

引言
黏膜疫苗针对病原体主要入侵部位的特点正在革新免疫学领域。基因修饰乳酸菌(gmLAB)作为新型递送载体，凭借其固有的益生特性、胃肠道存活能力和与宿主免疫系统的高效互动脱颖而出。这类革兰氏阳性非致病微生物包含乳酸杆菌(Lactobacillus)和双歧杆菌(Bifidobacterium)等属，通过基因工程技术可表达多种抗原，同时激发系统性和黏膜免疫。与传统疫苗平台相比，gmLAB载体具有安全性高、稳定性好和生产成本低的显著优势。

gmLAB的特性
作为能发酵碳水化合物产乳酸的革兰氏阳性菌，gmLAB包含乳酸球菌(Lactococcus)、链球菌(Streptococcus)等属。美国FDA授予多数LAB"公认安全"(GRAS)地位，但其家族中也存在化脓性链球菌(S. pyogenes)等致病菌株。由于缺乏多种生物合成途径相关基因，LAB通常存在于富含氨基酸和核酸的环境。世界卫生组织将具有健康促进作用的LAB定义为益生菌，其通过调节菌群平衡、竞争定植位点和刺激上皮细胞分泌抗菌肽等机制发挥胃肠道保护作用。gmLAB经过20余年研究，已发展为预防性和治疗性物质的理想载体，其抵抗胃酸和黏附肠上皮的特性在免疫预防中尤为重要。

递送策略与免疫机制
gmLAB通过三种表达模式递送抗原：胞内保留型(CYT)、分泌型(SEC)和细胞壁锚定型(CWA)。在黏膜免疫应答中，M细胞将抗原转运至树突状细胞(DC)，后者迁移至T细胞区激活初始T细胞。根据细胞因子信号，T细胞分化为Th1(激活巨噬细胞)或Th2(促进IgG/IgA类别转换)等亚群。激活的T细胞与滤泡DC共同促使B细胞分化为IgA⁺浆细胞，迁移至肠固有层分泌多聚IgA执行黏膜防御。
研究证实，表达人乳头瘤病毒(HPV)抗原的乳酸乳球菌(L. lactis)、产幽门螺杆菌(H. pylori)尿素酶亚基B的干酪乳杆菌(L. casei)等重组菌株均能诱导保护性免疫。CRISPR-Cas9技术的应用显著提升了抗原表达精度，如双质粒系统在植物乳杆菌(L. plantarum)中实现SARS-CoV-2抗原表面展示， Zhou团队则通过无缝基因组编辑技术生产N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)。

靶向呼吸道病原体
鼻内接种热灭活的干酪乳杆菌DK128可增强肺泡巨噬细胞活性和病毒特异性抗体产生，对H1N1/H3N2流感病毒提供交叉保护。乳酸乳球菌衍生的类细菌颗粒(BLPs)作为鼻疫苗载体，通过表面展示抗原诱导强力应答。表达肺炎球菌表面蛋白A的重组干酪乳杆菌能显著减少小鼠鼻腔肺炎链球菌(S. pneumoniae)定植。四菌株组合(干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌等)显示出最佳协同效应，但植物乳杆菌会抑制多数LAB株系活性。

胃肠道疾病防治
gmLAB在胃肠道疾病防治中展现出独特优势。表达轮状病毒VP7抗原的乳酸乳球菌可诱导中和抗体，而分泌幽门螺杆菌HpaA/NAP/UreA/B的重组沙门氏菌能减少胃部定植。临床研究显示，罗伊氏乳杆菌(L. reuteri)使婴幼儿轮状病毒腹泻恢复时间缩短24小时。在炎症性肠病(IBD)治疗中，分泌IL-1Ra的乳酸乳球菌NZ9000通过靶向结肠IL-1信号通路缓解结肠炎症状，而表达抗TNFα单链抗体的菌株则通过平衡细胞因子水平改善组织病理。

性传播感染防控
表达HIV抗病毒蛋白cyanovirin-N的詹氏乳杆菌(L. jensenii)在灵长类模型中显示出阻断病毒传播的潜力。HPV E7抗原与IL-12共表达的乳酸乳球菌能诱导Th1优势应答，对宫颈癌产生防护。衣原体(C. trachomatis)主要外膜蛋白在植物乳杆菌中表达后，引发显著黏膜IgA反应。阴道乳杆菌通过维持酸性pH和分泌乳酸，在HPV/HSV等病毒感染中发挥天然屏障作用。

技术挑战与未来方向
尽管前景广阔，gmLAB疫苗仍面临抗原稳定性、表达调控等科学挑战，以及作为基因修饰生物的监管障碍。质粒DNA的潜在致癌风险和某些肽段的致敏性需严格评估。未来研究将聚焦于：1)利用合成生物学构建环境响应型基因回路；2)开发多价疫苗如同时表达非洲猪瘟病毒(ASFV)8种抗原的菌株；3)建立标准化安全评价体系。经济可行性方面，食品级发酵工艺和室温稳定性使gmLAB特别适合资源有限地区的规模化应用。

随着对黏膜免疫机制和菌群互作认知的深入，gmLAB疫苗平台有望突破传统注射疫苗的局限，为呼吸道感染、肠道炎症和性传播疾病等提供创新防治策略。