《npj Vaccines》:Durability of DNA-LNP and mRNA-LNP vaccine-induced immunity against sars-cov-2 xbb.1.5
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本研究针对mRNA-LNP疫苗免疫力衰退快的问题,开展DNA-LNP与mRNA-LNP疫苗编码SXBB.1.5-CD40L的长期免疫保护对比研究。结果显示DNA-LNP疫苗在接种后六个月仍保持高抗体滴度和完全保护效果,显著优于mRNA-LNP疫苗,为减少加强针接种频率提供了新策略。
随着新冠疫情的持续演变,SARS-CoV-2病毒不断产生新的变异株,对现有疫苗的保护效果提出严峻挑战。mRNA-脂质纳米颗粒(LNP)疫苗作为抗击新冠疫情的重要武器,虽能诱导强大的适应性免疫反应,但其保护效力存在明显的时间局限性——接种后六个月内体液免疫反应就会显著减弱,这种免疫力衰退现象导致人们需要频繁接种加强针来维持保护效果。
为突破这一瓶颈,《npj Vaccines》发表的研究团队开创性地对比研究了两种核酸疫苗平台:成熟的mRNA-LNP疫苗与新兴的DNA-LNP疫苗,这两种疫苗均编码含有CD40L佐剂的SARS-CoV-2 XBB.1.5刺突蛋白(SXBB.1.5-CD40L)。XBB.1.5作为奥密克戎变异株家族中的重要成员,其强大的免疫逃逸能力使得针对该变异株的疫苗研究具有重要现实意义。
研究人员建立长期体内攻毒模型,在叙利亚仓鼠中进行系统评估。研究发现,在加强接种后三周,两种核酸疫苗均能诱导强劲的中和抗体反应,并提供等效的保护效果。然而当时间延长至六个月这一关键节点时,两种疫苗平台的差异变得显而易见:DNA-LNP疫苗接种组维持了高水平的结合抗体和中和抗体滴度,而mRNA-LNP疫苗接种组则出现显著下降。
这种免疫持久性的差异直接体现在保护效果上。在加强接种六个月后攻毒实验中,SXBB.1.5-CD40L DNA-LNP疫苗接种完全防止了体重下降、病毒复制和肺部病理变化,而SXBB.1.5-CD40L mRNA-LNP疫苗接种仅提供最小程度的保护。这一发现揭示了DNA-LNP疫苗平台在维持长期免疫力方面的独特优势。
该研究主要采用以下关键技术方法:核酸疫苗构建技术(包括DNA-LNP和mRNA-LNP平台)、CD40L分子佐剂系统、叙利亚仓鼠动物模型、长期免疫监测(长达六个月)和病毒攻毒实验评估体系。
疫苗免疫原性评估
通过系统检测结合抗体和中和抗体滴度,研究人员发现两种疫苗在早期时间点(三周)均能诱导强劲的免疫反应,但DNA-LNP疫苗在晚期时间点(六个月)显示出显著的持久性优势。
保护效果分析
病毒攻毒实验表明,DNA-LNP疫苗在晚期时间点仍能提供完全保护,防止体重减轻、抑制病毒在呼吸道复制并减轻肺部炎症损伤,而mRNA-LNP疫苗的保护效果大幅减弱。
机制探讨
DNA-LNP疫苗的持久免疫力可能源于其能在体内实现更持久的抗原表达,这种持续抗原刺激有助于维持记忆B细胞和长效浆细胞的功能,从而产生更持久的体液免疫反应。
研究结论强调,DNA-LNP疫苗平台能够维持持久的免疫保护,这为开发新一代疫苗技术提供了重要方向。该平台有望减少加强针的接种频率,在面对不断变异的冠状病毒时提供更持久的保护效果。特别是DNA-LNP疫苗在表达CD40L佐剂的SARS-CoV-2 XBB.1.5刺突蛋白时展现的优秀性能,为应对未来可能出现的新变异株提供了有前景的疫苗策略。这项研究不仅为解决当前疫苗免疫力衰退问题提供了新思路,也为未来疫苗研发平台的选择提供了重要科学依据。