外泌体T细胞表位疫苗与抗体诱导疫苗在高度人源化小鼠中对SARS-CoV-2的协同免疫保护作用研究

《Frontiers in Immunology》：Synergistic immune protection of exosomal T-cell epitope vaccine and antibody-inducing vaccine against SARS-CoV-2 in highly humanized mice

本文首次在HLA-A2/DR1双转基因小鼠模型中证实，红细胞来源的外泌体携带46个SARS-CoV-2特异性T细胞表位肽（19个CD4+、27个CD8+）与S1蛋白疫苗联合免疫可产生协同增效作用。该方案通过增强滤泡辅助T细胞（Tfh）频率和中和抗体效价，同时诱导更强的效应记忆T细胞（Tem）反应并抑制T细胞耗竭（Tex）和调节性T细胞（Treg）分化，在病毒攻毒实验中显著降低肺部病毒载量和组织病理损伤，为新一代新冠疫苗的优化提供了关键临床前证据。

　　

引言部分指出，SARS-CoV-2感染诱导的T细胞免疫是决定疾病进展的关键因素。无症状或轻症患者表现出高中和抗体滴度与强烈的CD4⁺、CD8⁺T细胞反应，而重症患者常出现细胞与体液免疫协调功能障碍。T细胞表位分布于SARS-CoV-2全蛋白组，其免疫应答对病毒变异株可能具有更持久的交叉保护作用。尽管已有多个T细胞表位疫苗进入临床试验（如CoVepiT、IMP CoVac-1等），但多肽疫苗存在体内易降解、免疫原性较弱、无法直接中和病毒的局限性，因此与抗体诱导疫苗联用成为优化策略。

本研究采用高度人源化的HLA-A2/DR1双转基因和HLA-A2/DR1/hACE2三转基因小鼠模型，这些小鼠仅表达人源HLA分子而敲除鼠源MHC分子，可高度模拟人体抗原递呈过程。团队通过自主研发的多肽装载技术，将红细胞来源的外泌体作为载体，负载从SARS-CoV-2五个主要蛋白（S、E、M、N、RdRp）中筛选出的19个HLA-DR1限制性CD4⁺T细胞表位和27个HLA-A2限制性CD8⁺T细胞表位，形成外泌体T细胞表位疫苗。

材料与方法详细描述了外泌体疫苗的制备流程：通过DMPE-PEG-NHS与多肽共价连接形成肽-脂质复合物，再与DSPE-PEG自组装成胶束，最后通过高温诱导插入外泌体脂质双分子层。联合免疫方案设计为：外泌体疫苗经皮下注射，S1蛋白疫苗经肌肉注射，并辅以佐剂poly I:C，在免疫后第28天评估免疫应答。

结果部分显示，联合免疫组相比单一疫苗组展现出显著优势：

1. 1.
   细胞免疫方面：通过流式细胞术（ICS）和ELISpot检测发现，联合免疫组IFN-γ⁺CD4⁺和CD8⁺T细胞频率分别达对照组的4.4倍和8.8倍，且对S蛋白特异性T细胞应答增强最为显著；
2. 2.
   免疫细胞亚群分析显示，联合免疫组效应记忆CD4⁺T细胞（Tem）频率升高，衰竭性T细胞（Tex）和调节性T细胞（Treg）分化受抑制，滤泡辅助T细胞（Tfh）频率显著增加；
3. 3.
   体液免疫方面：ELISA和假病毒中和实验证实联合免疫组S1特异性IgG抗体和中和抗体效价均显著高于单疫苗组；
4. 4.
   病毒攻毒实验表明，联合免疫组小鼠肺部病毒载量最低，炎症细胞浸润和组织病理损伤最轻，且体重保持稳定。

讨论部分深入分析了协同机制：S1蛋白与外泌体疫苗共享表位可能增强抗原递呈效率，外泌体本身具有的佐剂效应可激活树突状细胞，Tfh细胞促进生发中心B细胞成熟，而外泌体介导的抗原交叉递呈进一步强化了CD8⁺T细胞应答。研究特别强调了红细胞来源外泌体的优势：来源丰富、低免疫原性、无需预修饰即可负载多肽，且临床数据显示细胞外囊泡治疗安全性良好。

结论明确，外泌体T细胞表位疫苗与S1蛋白疫苗的联合免疫方案在高度人源化小鼠模型中展现出协同增强的体液与细胞免疫应答，以及对SARS-CoV-2感染的协同保护效力，为应对病毒变异和实现长期免疫保护提供了创新性疫苗策略。