鼻内DC靶向疫苗加强针在小鼠中诱导针对sarbecoviruses的持久且交叉分支的保护性免疫

Intranasal DC-targeting vaccine booster elicits durable and cross-clade protective immunity against sarbecoviruses in mice

作者信息Nicholas You Zhi Cheang, Wee Chee Yap, Kirsteen McInnes Tullett, Xinlei Qian, Peck Szee Tan, Kiren Purushotorman, Wan Yi Tan, Shirley Yun Yan Mah, Paul Anthony Macary, Chee Wah Tan, Mireille Hanna Lahoud, Sylvie Alonso
PMID41538285
发布时间2026-01-15
DOI10.1172/JCI195784

实验完整度

包含细胞实验、动物模型(BALB/c小鼠)、病毒攻毒(Omicron BA.1和MA10)以及多种免疫检测(ELISA、sVNT、ELISpot、FluoroSpot、流式细胞术),并进行了功能验证和保护性评估,满足高等级实验完整度条件。

主要模型

BALB/c小鼠(5-6周龄雌性) A549-ACE2细胞 CHO-K1细胞

重点核对

5-6周龄雌性BALB/c小鼠,两次肌内注射0.05 μg原始Comirnaty疫苗,间隔3周 加强免疫使用BC mRNA疫苗(0.05 μg,肌内)或Clec9AOMNI(4 μg Clec9AXBB + 1 μg Clec9ACoV1,鼻内),均含50 μg poly I:C佐剂 攻毒使用Omicron BA.1或MA10病毒,剂量10^6 PFU,鼻腔接种,2天后检测肺和鼻组织病毒滴度 主要检测终点包括血清、BALF和NLF中的nAb滴度、IgG/IgA抗体、RBD特异性ASC、Tfh、GC B细胞及TRM细胞 统计分析使用非参数检验(Mann-Whitney或Kruskal-Wallis)及Dunn多重比较

摘要

当前COVID-19 mRNA疫苗的局限性包括免疫应答短暂、分支特异性以及黏膜启动不足。我们开发了一种鼻内加强疫苗候选,诱导了强大、持久、交叉分支、全身和黏膜保护性免疫。产生了两种重组Clec9A特异性单克隆抗体,分别与来自Omicron XBB.1.5和SARS-CoV-1的受体结合域(RBD)融合。在Comirnaty mRNA疫苗接种的小鼠中,用两种构建体联合(Clec9AOMNI)加强诱导了交叉分支中和抗体和T细胞应答,其幅度更大、持续时间更长,与二价Comirnaty(BC)mRNA疫苗加强相比。RBD特异性滤泡辅助CD4+ T细胞、生发中心B细胞和长寿命浆细胞的持续存在,与亲和力成熟相关,并与检测到同时结合祖先SARS-CoV-2、XBB.1.5和SARS-CoV-1 RBD的三重交叉反应性B细胞相关。值得注意的是,用Clec9AOMNI鼻内加强在上呼吸道和下呼吸道诱导了强大且持久的免疫,同时将全身免疫增强至与全身加强相当或超过的水平。相应地,与BC mRNA加强相比,Clec9AOMNI鼻内加强在SARS-CoV-2攻毒中赋予了优越的保护,呼吸道中病毒滴度检测不到。因此,Clec9AOMNI是一种有前景的鼻内加强疫苗候选,具有减轻新出现sarbecoviruses大流行威胁的潜力。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
评估鼻内DC靶向加强疫苗Clec9AOMNI能否在mRNA疫苗免疫的小鼠中诱导持久、交叉分支的全身和黏膜保护性免疫。
核心机制
Clec9AOMNI通过同时靶向clade 1a和1b RBD,诱导RBD特异性Tfh和GC B细胞持续存在,促进长寿命浆细胞分化,产生交叉反应性B细胞和广泛中和抗体,并建立呼吸道黏膜TRM细胞和IgA应答。
主要证据
在Comirnaty mRNA免疫的BALB/c小鼠中,鼻内加强Clec9AOMNI诱导了针对clade 1a和1b sarbecoviruses的持久血清和黏膜抗体及T细胞应答,与BC mRNA加强相比,在6个月后攻毒时肺和鼻组织病毒滴度显著降低或检测不到。
研究意义
作者提出Clec9AOMNI鼻内加强疫苗有望作为泛sarbecovirus疫苗候选,可能限制病毒传播并遏制逃逸变异株的出现。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

疫苗构建与体外验证

验证Clec9AXBB和Clec9ACoV1构建体的表达、纯度和结合活性。

构建了两种重组抗Clec9A单克隆抗体,分别融合Omicron XBB.1.5或SARS-CoV-1 RBD,并验证其与小鼠Clec9A的结合。

2

动物免疫与体液免疫评估

评估不同加强免疫策略诱导的抗体应答的广度和持久性。

BALB/c小鼠免疫两次原始Comirnaty疫苗后,分别用BC mRNA、Clec9AXBB、Clec9ACoV1或Clec9AOMNI加强,检测血清、BALF和NLF中的结合抗体和中和抗体。

3

细胞免疫评估

评估RBD特异性T细胞应答的强度、多功能性和组织分布。

通过FluoroSpot检测脾脏、肺和NALT中分泌IFN-γ、IL-2和/或TNF-α的细胞,并分析CD4+和CD8+亚群。

4

保护性评估

评估Clec9AOMNI鼻内加强在病毒攻毒中的保护效果。

在加强后1和6个月,小鼠经鼻感染Omicron BA.1或MA10 SARS-CoV-2,2天后检测肺和鼻组织病毒滴度。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI 1640培养基Thermo Fisher Scientific22400-105
胎牛血清Thermo Fisher Scientific10270-106
HEPESThermo Fisher Scientific15630080
青霉素-链霉素Thermo Fisher Scientific15140122
DMEM培养基Thermo Fisher Scientific11965-118
Amicon 100 kDa超滤管Merck MilliporeUFC910096
微晶纤维素Sigma-Aldrich435244
聚肌胞苷酸Invivogenvac-pic
Halt蛋白酶抑制剂混合物Thermo Fisher Scientific78429
Liberase TL消化酶Merck Millipore5401020001
ELISA板Sigma-AldrichM9410-1CS
牛血清白蛋白Sigma-AldrichA7906
辣根过氧化物酶标记的抗小鼠IgGBio-Rad170-6516
辣根过氧化物酶标记的抗小鼠IgAThermo Fisher Scientific62-6720
Sunrise吸光度酶标仪Tecan--
MagPlex-Avidin微球Luminex--
PE偶联的人ACE2----
MAGPIX系统Luminex--
MultiScreen HTS-IP滤板Merck MilliporeMSIPS4W10
纯化的抗小鼠IgGThermo Fisher ScientificA16080
纯化的抗小鼠IgAThermo Fisher Scientific62-6700
生物素化的抗小鼠IgGBioLegend405303
生物素化的抗小鼠IgABioLegend407004
辣根过氧化物酶标记的链霉亲和素BD Biosciences554066
AEC底物BD Biosciences551951
IRIS ELISpot和FluoroSpot读板仪Mabtech--
Apex软件Mabtech--
抗小鼠CD28----
佛波醇12-肉豆蔻酸酯13-乙酸酯BioLegend423302
离子霉素BioLegend423302
小鼠CD4 (L3T4)磁珠Miltenyi Biotec130-117-043
小鼠CD8α (Ly-2)磁珠Miltenyi Biotec130-117-044
小鼠IFN-γ/IL-2/TNF-α FluoroSpot试剂盒MabtechX-41A42B45W
链霉亲和素-BV421BD Biosciences563259
链霉亲和素-PEBD Biosciences554061
链霉亲和素-BV711BD Biosciences563262
链霉亲和素-APCBD Biosciences554067
链霉亲和素-BV605BD Biosciences563260
链霉亲和素-BB515BD Biosciences564453
D-生物素Thermo Fisher ScientificB20656
Brilliant Stain缓冲液BD Biosciences563794
抗CD16/CD32 Fc受体阻断剂BD Biosciences553142
eFluor 780固定化活性染料Thermo Fisher Scientific65-0865-14
抗小鼠CD40BioLegend102802
抗小鼠CD154-PEBioLegend106506
LSRFortessa II X-20流式细胞仪BD Biosciences--
UltraComp eBeads补偿微球Thermo Fisher Scientific01-222-42
FACSAria Fusion细胞分选仪BD Biosciences--
Omni Bead Ruptor 12组织研磨器Omni International19-050A
1.4 mm陶瓷珠Omni International19-627D

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型与免疫
小鼠品系、年龄、性别、饲养条件,以及疫苗剂量、免疫途径、时间点。
阅读提示:见Methods中的Mice部分和图1B、图3A等图注。
疫苗加强策略
加强疫苗类型(BC mRNA、Clec9AOMNI等)、剂量、佐剂(poly I:C)及给药途径。
阅读提示:见图1B、图2A、图3A、图5A等图注和Methods中的'Mouse vaccination'部分。
抗体检测
血清、BALF、NLF的稀释倍数,检测方法(ELISA或sVNT),RBD抗原种类。
阅读提示:见Methods中的'ELISA'和'Multiplex surrogate virus neutralization test'部分。
细胞免疫检测
细胞来源(脾、肺、NALT)、刺激肽库、刺激浓度和时间、检测指标(IFN-γ/IL-2/TNF-α)。
阅读提示:见Methods中的'FluoroSpot'部分及图4F-H、图7F-H等图注。
攻毒保护实验
攻毒病毒株(Omicron BA.1或MA10)、攻毒剂量、时间点、组织处理和病毒滴度测定方法。
阅读提示:见Methods中的'Mouse vaccination, challenge, and sample collection'部分和图8A-D等图注。