基于基因V型乙脑病毒灭活疫苗在小鼠模型中保护效力的评估及其对现有疫苗交叉保护局限性的启示

《npj Vaccines》：Evaluation of protective efficacy of an inactivated Japanese encephalitis virus genotype Ⅴ strain in mice

本文针对乙型脑炎病毒基因V型的出现对现有基因III型疫苗保护效力构成的挑战，研究人员开发了基于GV型K15P38-KNIH株的灭活疫苗，系统评估了其在小鼠模型中的免疫原性和保护效力。研究发现GV疫苗能诱导强烈的基因型特异性中和抗体反应和完全保护，而GIII疫苗对GV病毒仅产生有限的交叉保护，揭示了更新疫苗配方以应对新发基因型的必要性。该研究为乙脑疫苗策略的优化提供了关键实验依据。

　　

近年来，乙型脑炎病毒基因型的演变对全球公共卫生构成了新的挑战。乙型脑炎是由乙型脑炎病毒引起、经库蚊传播的人畜共患疾病，主要流行于亚洲和西太平洋地区，每年导致约6.8万病例和1.3-2万死亡病例。传统上，乙脑疫苗主要基于基因III型病毒株开发，并在许多国家纳入国家免疫规划，显著降低了疾病负担。然而，自2015年韩国首次从患者样本中检测到基因V型JEV以来，这种曾经罕见的基因型在多个地区的蚊子和人类中的反复检出，引发了对其潜在流行风险的担忧。更令人忧虑的是，已有研究表明，基于GIII的现有疫苗对GV病毒的中和活性不理想，可能无法提供充分保护。

针对这一紧迫问题，韩国疾病管理厅国立传染病研究所急性病毒性疾病研究中心的Jung-Min Lee、Sang-Mu Shim等研究人员在《npj Vaccines》上发表了一项重要研究，系统评估了基于GV型临床分离株K15P38-KNIH的灭活疫苗在小鼠模型中的保护效力。研究人员分离自2015年韩国患者样本的GV病毒株，通过甲醛灭活、蔗糖梯度超速离心纯化制备疫苗抗原，并系统比较了其与商用GIII疫苗的免疫原性和保护效果。

研究采用的关键技术方法包括：病毒扩增与灭活、噬斑减少中和试验评估中和抗体、酶联免疫吸附试验检测抗原特异性抗体、以及干扰素受体缺陷小鼠攻毒实验评估保护效力。研究队列包括BALB/c小鼠和Ifnar1^-/-小鼠，分别用于免疫原性和保护效力评估。

效应物浓度对抗体滴度的影响

研究人员首先评估了不同抗原剂量对免疫反应的影响。结果显示，无论是GIII还是GV抗原，均能诱导剂量依赖的抗原特异性IgG反应。铝佐剂显著增强了抗体反应，使总IgG和中和抗体滴度大幅提高。同源免疫组（GV抗原免疫后检测GV病毒，或GIII抗原免疫后检测GIII病毒）的抗体滴度显著高于异源组，表明免疫反应具有基因型特异性倾向。

BALB/c小鼠中的中和抗体

中和抗体分析进一步证实了这种基因型特异性。GV抗原-铝佐剂组对GV病毒的中和抗体滴度呈剂量依赖性增加，而从1658.69±63.47。相反，GIII抗原-铝佐剂组对GV病毒仅显示低水平中和活性，显著低于同源反应。这些结果表明，GIII疫苗接种可能对GV感染只能提供不完全或次优的交叉保护免疫。

BALB/c小鼠的长期免疫原性

长期免疫原性是评估疫苗有效性和持久性的关键指标。研究人员监测了免疫后28周内的抗体动态。当使用GV病毒作为包被抗原时，IgG滴度在第4周达到最高水平，之后保持相对稳定。铝佐剂组在整个观察期内维持较高的IgG水平。两种抗原均能诱导持久的IgG反应，但GIII抗原免疫组在第12周和第28周表现出相对较高的滴度。

BALB/c小鼠中和抗体滴度的稳定性

中和抗体滴度的长期监测显示，PRNT₅₀滴度在整个研究期间均可检测到，铝佐剂组在所有时间点均显著高于非佐剂组。GV抗原-铝佐剂免疫后，PRNT₅₀滴度随时间逐渐下降，但仍保持长期中和能力。相比之下，GIII抗原-铝佐剂组对GV病毒显示出相对较低的PRNT₅₀滴度和有限的交叉中和作用。

干扰素受体缺陷小鼠的抗体反应

在Ifnar1^-/-小鼠模型中，GV抗原-铝佐剂组对GV病毒诱导了最高的PRNT₅₀滴度，而GIII抗原-铝佐剂组滴度显著较低。相反，GIII抗原-铝佐剂组对GIII病毒诱导了最高的PRNT₅₀滴度，而GV抗原-铝佐剂组显示有限的中和作用。这些结果突显了GIII衍生抗原对GV病毒的有限交叉中和能力，强调了基因型特异性免疫反应的重要性。

抗致死性JEV攻击的保护效力

攻毒实验直接评估了疫苗候选物的基因型特异性和交叉保护效力。用GV病毒攻击时，GV抗原-铝佐剂免疫组仅出现轻度初始体重减轻，随后迅速恢复，存活率达100%。相反，非佐剂组持续体重减轻，存活率显著降低，而GIII抗原-铝佐剂组显示暂时性体重减轻，随后部分恢复，存活率约20%，表明对GV的交叉保护效力有限。用GIII病毒攻击时，GIII抗原-铝佐剂组保持稳定体重，实现100%存活，而GV抗原-铝佐剂和非佐剂组显示进行性体重减轻，完全死亡。

研究结论与讨论部分强调，当前基于GIII的疫苗可能无法为应对新发GV毒株提供足够保护。观察到的基因型特异性免疫反应和有限的交叉中和突显了需要开发能包含多基因型抗原的下一代JEV疫苗。这种策略对于确保对不断演变的JEV威胁提供全面和持久的保护至关重要。

该研究的重要意义在于首次使用临床分离的GV病毒株系统评估了疫苗效力，为乙脑疫苗策略的更新提供了关键实验证据。研究结果表明，针对新发基因型的疫苗研发不应简单依赖现有疫苗的交叉保护，而应考虑纳入新基因型抗原的多价疫苗策略，这对未来疫苗政策制定具有重要指导意义。