表达RBD的减毒流感B病毒疫苗在小鼠中诱导针对SARS-CoV-2的保护性免疫

A live attenuated influenza B virus vaccine expressing RBD elicits protective immunity against SARS-CoV-2 in mice.

作者信息Zhenfei Wang, Weiyang Sun, Dongxu Li, Yue Sun, Menghan Zhu, Wenqi Wang, Yiming Zhang, Entao Li, Feihu Yan, Tiecheng Wang, Na Feng, Songtao Yang, Xianzhu Xia, Yuwei Gao
PMID38643857
期刊Virus Res
发布时间2024-07
DOI10.1016/j.virusres.2024.199378

实验完整度

研究包含病毒构建与体外生长特性验证、小鼠安全性评估、免疫原性(抗体和细胞免疫)检测以及攻毒保护实验,涵盖体外和体内多个证据层级,并包含功能验证(攻毒保护)和机制验证(细胞免疫)。

主要模型

BALB/c小鼠模型 MDCK细胞 Vero E6细胞 293T细胞

重点核对

疫苗剂量:106、105、104、103 EID50 给药途径:鼻内给药,体积50 μL 攻毒株:小鼠适应SARS-CoV-2株BMA8,剂量1 LD50 免疫程序:一剂或两剂,间隔21天 检测时间点:免疫后21天,攻毒后4天

摘要

严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)对全球人类健康构成重大威胁。开发一种疫苗以减轻该病毒对公共卫生、经济和社会的影响并调控SARS-CoV-2的传播至关重要。B型流感病毒(IBV)可作为不依赖当前流行的甲型流感病毒株的载体。在本研究中,我们通过将受体结合结构域(RBD)插入非结构蛋白1(NS1)截短基因(rIBV-NS110-RBD)构建了基于IBV的载体疫苗。随后,我们评估了其在小鼠中的安全性、免疫原性和针对SARS-CoV-2的保护效力,并观察到其在小鼠模型中安全。鼻内给予重组rIBV-NS110-RBD疫苗在小鼠中诱导了高水平的SARS-CoV-2特异性IgA和IgG抗体以及T细胞介导的免疫。给予两剂鼻内rIBV-NS110-RBD疫苗可显著降低小鼠的病毒载量和肺损伤。这种新型基于IBV的疫苗为控制SARS-CoV-2大流行提供了一种新方法。

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
基于B型流感病毒载体的鼻内疫苗是否安全并能诱导针对SARS-CoV-2的保护性免疫?
核心机制
RBD作为抗原被递送,诱导特异性IgA、IgG抗体以及CD8+ T细胞产生的IFN-γ和TNF-α等细胞免疫反应,从而在攻毒时降低病毒载量和肺损伤。
主要证据
在小鼠模型中,两剂免疫诱导了显著升高的中和抗体、RBD特异性IgA和IgG,以及RBD特异性IFN-γ和TNF-α+CD8+ T细胞;攻毒后,两剂免疫组显著降低了肺部病毒载量并减轻了病理损伤,而对照组小鼠全部死亡。
研究意义
该IBV载体疫苗为开发鼻内SARS-CoV-2疫苗提供了一种新方法,并可快速更换RBD变体以应对变异株,同时可能作为控制SARS-CoV-2和IBV的双价疫苗。

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

病毒构建与体外鉴定

构建表达RBD的IBV载体疫苗并验证其遗传稳定性和RBD表达。

使用反向遗传学方法将RBD基因插入NS1截短的IBV基因组,拯救出rIBV-NS110-RBD病毒,并通过PCR、测序、间接免疫荧光和生长曲线鉴定。

2

小鼠安全性评估

评估rIBV-NS110-RBD疫苗在BALB/c小鼠中的安全性和减毒特性。

对4-6周龄雌性BALB/c小鼠鼻内接种不同剂量疫苗或PBS,监测体重和存活率,并检测组织中的病毒滴度。

3

免疫原性评估

评估疫苗诱导的体液和细胞免疫应答。

对小鼠进行一剂或两剂免疫,在第21天收集血清、肺灌洗液和脾细胞,检测中和抗体、IgA、IgG、ELISpot、Luminex和细胞内细胞因子染色。

4

攻毒保护实验

评估疫苗对致死性SARS-CoV-2攻毒的保护效力。

对8-10月龄雌性BALB/c小鼠免疫后,用BMA8株进行攻毒,监测体重和存活率,并检测肺病毒载量和组织病理。

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
DMEM培养基----
胎牛血清----
青霉素/链霉素----
L-谷氨酰胺----
HEPES----
Opti-MEM培养基----
TPCK胰蛋白酶----
SARS-CoV-2 S RBD抗体GeneTexGTX635692
山羊抗兔IgG H&L Alexa Fluor 488Abcamab150077
DAPI----
HA蛋白Sino Biological40157-V08H1
RBD蛋白Sino Biological40592-V08H
HRP标记二抗Abcamab6789
TMB底物----
IFN-γ ELISpot试剂盒Mabtech AB--
Th1/Th2细胞因子11-Plex小鼠试剂盒InvitrogenEPX110-20820-901
BD GolgistopBD554724
BD Golgi plugBD555029
CD3抗体BioLegend100353
CD4抗体Sino Biological50134-R711-F
CD8抗体BioLegend100750
IFN-γ抗体BioLegend505830
TNF-α抗体BD557644
IL-2抗体BD563911

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
病毒构建与体外鉴定
细胞系(MDCK、Vero E6、293T),培养条件(DMEM、5% FBS等),MOI=1,培养时间72小时,检测时间点(12-72小时间隔),传代次数(10代),DNA转染方法(pBD八质粒系统),鸡胚接种条件
阅读提示:Methods 2.1-2.4, 2.6, Figure 1
小鼠安全性评估
小鼠品系(BALB/c雌性),年龄(4-6周),剂量(106、105 EID50),给药途径(鼻内50 μL),监测时间(14天),组织病毒滴度检测(第3、6天)
阅读提示:Methods 2.7, Figure 2
免疫原性评估
免疫剂量(106、105、104、103 EID50),免疫次数(1或2剂),免疫间隔(文中未明确说明),给药途径(鼻内50 μL),检测时间(第21天),检测指标(中和抗体、IgA、IgG、ELISpot、Luminex、流式)
阅读提示:Methods 2.7-2.12, Figure 3, Figure 4
攻毒保护实验
小鼠年龄(8-10月),攻毒株(BMA8),攻毒剂量(1 LD50),攻毒途径(鼻内),监测时间(14天),肺病毒载量检测(第4天),组织病理检测
阅读提示:Methods 2.7, Figure 6, Figure 7