01

文章背景簡(jiǎn)介

BACKGROUND INTRODUCTION

口服抗原工程酵母疫苗可誘導(dǎo)腸道黏膜免疫

Orally Antigen-Engineered Yeast Vaccine Elicits Robust Intestinal Mucosal Immunity

在全球疾病負(fù)擔(dān)中，黏膜原體病引發(fā)的傳染病占比高，嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康。新冠病毒（SARS-CoV-2）疫情更是給我們敲響了警鐘，讓大家意識(shí)到新型黏膜感染的潛在危險(xiǎn)。但除新冠外，還有很多常見(jiàn)的黏膜感染病，至今沒(méi)有有效的疫苗，改變這一現(xiàn)狀迫在眉睫。

腸道黏膜是人體免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵防線。它不僅能阻擋病原體入侵，還維持著腸道內(nèi)微生物的平衡，對(duì)身體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定意義重大。腸道黏膜上的微褶細(xì)胞（M 細(xì)胞）和樹(shù)突狀細(xì)胞（DCs）等，像忠誠(chéng)的衛(wèi)士一樣時(shí)刻監(jiān)控腸道狀況，一旦有病原體來(lái)襲，就迅速啟動(dòng)免疫應(yīng)答。

疫苗領(lǐng)域中，口服疫苗因成本低、使用方便等優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注。腸道黏膜疫苗理論上能在腸道引發(fā)強(qiáng)大免疫反應(yīng)，產(chǎn)生大量抗原特異性免疫球蛋白A�？贵w能阻止病原體與腸道上皮細(xì)胞結(jié)合，中和毒素，阻斷感染傳播。同時(shí)，它還能通過(guò)誘導(dǎo)生發(fā)中心（GC）反應(yīng)，激活T細(xì)胞和B細(xì)胞，增強(qiáng)免疫防御能力。

然而，黏膜疫苗的發(fā)展面臨諸多難題。一方面，抗原展示效率低。抗原是激發(fā)免疫反應(yīng)的關(guān)鍵，但現(xiàn)有許多黏膜疫苗在抗原展示上存在缺陷，導(dǎo)致免疫細(xì)胞難以識(shí)別，影響疫苗效果。另一方面，佐劑有風(fēng)險(xiǎn)。佐劑雖能增強(qiáng)抗原免疫原性，但部分佐劑可能引發(fā)炎癥、過(guò)敏等不良反應(yīng)，使用時(shí)需格外謹(jǐn)慎。

在探索新型黏膜疫苗的道路上，微生物工程疫苗成為研究熱點(diǎn)。微生物相關(guān)分子模式（MAMPs）作為細(xì)菌疫苗佐劑曾展現(xiàn)潛力，但細(xì)菌成分有產(chǎn)生毒素、引發(fā)敗血癥等風(fēng)險(xiǎn)，限制了其臨床應(yīng)用。相比之下，酵母的優(yōu)勢(shì)就凸顯出來(lái)了。酵母介導(dǎo)的佐劑，尤其是β- 葡聚糖，能安全有效地調(diào)節(jié)黏膜免疫。酵母細(xì)胞壁富含β-葡聚糖，可與免疫細(xì)胞表面受體結(jié)合，激活免疫細(xì)胞。而且，酵母的真核表達(dá)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的復(fù)雜糖基化修飾，使表達(dá)的抗原更接近天然狀態(tài)，免疫原性更高。同時(shí)，酵母在抗原多樣性和佐劑安全性方面表現(xiàn)出色，為開(kāi)發(fā)高效安全的黏膜疫苗提供了有力支持，有望成為解決黏膜疫苗困境的“救星”，為人類(lèi)健康帶來(lái)新的希望。

急性呼吸綜合征冠狀病毒 2（SARS-CoV-2，新冠病毒）受體結(jié)合域（RBD）是病毒刺突（S）蛋白的關(guān)鍵部分，在病毒感染人體過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。RBD 位于S蛋白的S1亞基上，由大約240個(gè)氨基酸組成。其主要功能是與宿主細(xì)胞表面的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（ACE2）受體緊密結(jié)合。一旦二者結(jié)合，病毒就能夠通過(guò)一系列后續(xù)過(guò)程進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。因此，RBD是新冠病毒（SARS-CoV-2）疫苗研發(fā)的關(guān)鍵靶點(diǎn)。

為了探索能否利用工程益生菌療法設(shè)計(jì)出一種通過(guò)口服后可以到達(dá)腸道粘膜并提高腸道免疫能力的酵母疫苗，華南理工大學(xué)的Xuenian Chen等人開(kāi)展了系列研究，于2025年在《ACS NANO 》雜志（IF=15.8，中科院材料科學(xué)1區(qū)，JCR Q1）發(fā)表了題為“Orally Antigen-Engineered Yeast Vaccine Elicits Robust Intestinal Mucosal Immunity”的文章。本文設(shè)計(jì)了一種口服抗原錨定酵母疫苗，以在腸道黏膜內(nèi)引發(fā)先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)。這種酵母疫苗將內(nèi)源性佐劑（β- 葡聚糖）與模型抗原RBD 整合在一起。結(jié)果表明，RBD 錨定的酵母疫苗可能有效地激活腸道樹(shù)突狀細(xì)胞，并促進(jìn)潘氏斑淋巴濾網(wǎng)中濾泡輔助性T 細(xì)胞（Tfh）的分化。在這種情況下，這些Tfh 細(xì)胞遷移到腸系膜淋巴結(jié)，通過(guò)與生發(fā)中心B 細(xì)胞相互作用進(jìn)一步放大免疫反應(yīng)，從而促進(jìn)宿主體內(nèi)RBD 特異性IgA 的分泌。

02

所用到的主要方法

METHODS

（1）工程酵母疫苗的制備

（2）SDS-PAGE 檢測(cè)

（3）免疫熒光染色與共聚焦顯微鏡（IFM）

（4）酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA） 

（5）流式細(xì)胞術(shù)（FCM）

（6）t-分布隨機(jī)鄰域嵌入技術(shù)（t-SNE）

（7）轉(zhuǎn)錄組（RNA-seq）分析及主成分（PCA）分析

03

文章摘要

ABSTRACT

黏膜免疫在預(yù)防由黏膜病原體引起的重大全球性傳染病方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。由于抗原呈遞效率低下以及佐劑存在風(fēng)險(xiǎn)，黏膜疫苗的開(kāi)發(fā)一直受到限制。在此，本文報(bào)道了一種工程酵母疫苗，它將展示良好的抗原與一種內(nèi)源性佐劑相結(jié)合，用于誘導(dǎo)腸道黏膜的先天性免疫和適應(yīng)性免疫。與分泌抗原的酵母相比，抗原錨定酵母能顯著激活DCs，并促進(jìn)Tfh的分化，從而通過(guò)與Tfh - B細(xì)胞的相互作用放大免疫反應(yīng)。因此，口服嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（SARS - CoV - 2）受體結(jié)合域（RBD）錨定的酵母疫苗能夠引發(fā)更強(qiáng)的RBD特異性免疫球蛋白A（IgA）中和效應(yīng)，提供潛在的適應(yīng)性保護(hù)。鑒于其對(duì)先天性和適應(yīng)性黏膜反應(yīng)功能的相應(yīng)影響，所提出的RBD錨定酵母在產(chǎn)生RBD特異性IgA和IgG方面優(yōu)于RBD錨定細(xì)菌和仿生納米疫苗�？傊�，這些結(jié)果揭示了抗原展示模式如何被調(diào)控以引發(fā)腸道黏膜免疫，并證明了展示抗原的酵母在有效黏膜保護(hù)方面的轉(zhuǎn)化潛力。

04

文章的主要內(nèi)容

CONTENTS

（1）展示受體結(jié)合域（RBD）的酵母疫苗（YV）的制備及其免疫原性 

（2）酵母疫苗在潘氏斑淋巴濾網(wǎng)（PP）和腸系膜淋巴結(jié)（MLN）中的定位

（3）抗原錨定酵母增強(qiáng)了黏膜中適應(yīng)性免疫的反應(yīng)

（4）抗原錨定酵母促進(jìn)體內(nèi)產(chǎn)生針對(duì)受體結(jié)合域（RBD）的特異性抗體

（5）酵母疫苗（YVm）在增強(qiáng)黏膜體液免疫反應(yīng)方面優(yōu)于其他細(xì)胞來(lái)源的口服疫苗

       原文標(biāo)題 : 口服新冠疫苗新發(fā)現(xiàn)：抗原工程化酵母疫苗可誘導(dǎo)強(qiáng)大的腸粘膜免疫