基于天坛株痘苗病毒、具有良好安全性的候选疫苗在非人灵长类中针对猴痘提供持续保护

Tiantan vaccinia virus-based vaccine with promising safety provides sustained protection against mpox in non-human primates.

作者信息Lin Zhu, Shuyuan Pan, Baoying Huang, Junjie Zhang, Zhaona Yang, Zhe Cong, Jianrong Ma, Shaoting Qiu, Yang Liu, Jingjing Zhang, Na Li, Jiahan Lu, Ting Chen, Yongzhi Hou, Dong Zhang, Qiang Wei, Dan Li, Wenjie Tan, Yuntao Zhang, Jing Xue
PMID40764511
发布时间2025-08
DOI10.1038/s41467-025-62594-0

实验完整度

包含小鼠、猕猴和食蟹猴体内实验,以及基于细胞系的体外实验;涵盖免疫原性、攻毒保护、长期保护、单剂量及安全性评估,且具备功能验证和机制关联分析。

主要模型

小鼠模型(BALB/c和CAST/EiJ) 恒河猴模型 食蟹猴模型 Vero E6细胞

重点核对

NTV免疫剂量(1×108 PFU)及给药方式(肌内注射) 攻毒病毒株(MPXV clade IIb, MPXV-B.1-China-C-Tan-CQ01)和攻毒途径(静脉注射) 攻毒剂量(4×107 TCID50)和攻毒时间(加强免疫后21天) 评价指标(皮肤病变计数、血浆病毒载量、中和抗体滴度) 样本量(每组6只恒河猴)和统计方法(ANOVA)

摘要

世界卫生组织(WHO)已宣布猴痘疫情为国际关注的突发公共卫生事件(PHEIC)。迫切需要安全有效的猴痘病毒(MPXV)疫苗来阻止病例激增。在此,我们报告了一项采用不同给药策略的临床前研究结果,该研究针对名为NTV的候选疫苗,该疫苗通过在天坛株痘苗病毒中进行靶向基因删除,产生复制缺陷型变体。在小鼠模型中优化NTV免疫剂量并确认其对MPXV的保护效力后,我们证明在猕猴中两次接种NTV方案可引发显著的中和抗体和细胞免疫反应,提供针对MPXV攻击的有效保护。值得注意的是,我们发现在猕猴中单次NTV剂量或长期免疫可通过增强细胞免疫和快速唤起中和抗体,针对中度或重度猴痘疾病提供有效保护。这些结果表明该疫苗在紧急使用和长期保护方面的潜力。安全性评估显示,接受三倍标准剂量连续三次注射的猕猴未出现不良影响。这些发现凸显了NTV候选疫苗的潜力,其在临床前环境中具有强免疫原性、持续保护效力和安全性等关键优势。

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
评估基于天坛株痘苗病毒的复制缺陷型候选疫苗NTV在非人灵长类中的免疫原性、保护效力、长期免疫持久性和安全性。
核心机制
NTV通过靶向删除26个与宿主范围和毒力相关的基因,使其在人类细胞中复制缺陷,但仍保留免疫原性;其保护作用与中和抗体和CD8+ T细胞反应相关。
主要证据
在小鼠和猕猴中验证了免疫原性;在恒河猴中,两剂NTV(1×108 PFU)提供近乎完全保护,单剂和长期免疫(8个月)也提供保护,且安全性评估显示3倍剂量无不良影响。
研究意义
NTV候选疫苗具有强免疫原性、持续保护效力和良好的安全性,适用于紧急使用和长期保护,尤其可能适用于免疫功能低下人群,并支持其临床开发。

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

小鼠免疫原性及攻毒保护评估

验证NTV疫苗在小型动物模型中的免疫原性和保护效力。

BALB/c小鼠以不同剂量NTV(1×107至5×108 PFU)进行两剂免疫,评估结合抗体和中和抗体;随后用1×108 PFU进行一剂或两剂免疫,评估T细胞反应;并以VACV WR(鼻内)和MPXV clade IIb(腹腔)攻毒。

2

恒河猴两剂免疫免疫原性评估

评估不同剂量NTV两剂免疫在恒河猴中诱导的体液和细胞免疫反应。

24只恒河猴分为4组,分别接受不同剂量NTV(2×107、1×108、2×108 PFU)或生理盐水,肌内注射,第0天和第28天。检测NTV和MPXV特异性IgG、VACV和MPXV中和抗体,并通过ICS检测CD4+和CD8+ T细胞反应。

3

恒河猴两剂免疫攻毒保护评估

评估NTV两剂免疫对恒河猴MPXV攻毒的保护效力。

在加强免疫后第21天(第49天),所有恒河猴经静脉注射4×107 TCID50的MPXV clade IIb,监测10天和28天内的皮肤病变、血浆病毒载量、中和抗体和组织病毒载量。

4

长期保护评估

评估NTV两剂免疫在8个月后的长期保护效力。

将前期免疫的4只恒河猴(不同剂量组)在8个月后再次进行MPXV攻毒,评估皮肤病变、血浆病毒载量、中和抗体和记忆T细胞表型。

5

单次免疫攻毒保护评估

评估单次NTV免疫对恒河猴MPXV攻毒的快速保护作用。

4只恒河猴接受单剂NTV(1×108 PFU)或生理盐水,28天后进行MPXV攻毒,监测28天内的皮肤病变、血浆病毒载量和中和抗体。

6

食蟹猴安全性评估

评估NTV疫苗在食蟹猴中的安全性,包括高剂量和多次免疫。

30只食蟹猴分为3组,分别接受生理盐水、1倍或3倍标准剂量NTV,共3次,间隔21天。监测病毒吸收动力学、脱落、生物分布、血压、血氧、血液学、细胞因子和组织病理学。

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GIBCO--
胎牛血清GIBCO--
青霉素-链霉素----
A35R蛋白Sino Biological40886-V08H
B6R蛋白Sino Biological40902-V08H
H3L蛋白Sino Biological40893-V08H1
M1R蛋白Sino Biological40904-V07H
HRP标记的山羊抗猴IgGAbcam--
HRP标记的山羊抗兔IgGAbcam--
HRP标记的兔抗小鼠IgGAbcam--
TMB底物R&D--
终止液R&D--
SpectraMax iD5多功能酶标仪Molecular Devices--
IFN-γ预包被ELISPOT试剂盒MabTech3321-2A
佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯----
离子霉素Thermo Fisher--
生物素化抗小鼠IFN-γ抗体----
链霉亲和素-碱性磷酸酶----
BCIP/NBT-plus底物----
IRIS ELISPOT读板仪Mabtech--
CD49d单克隆抗体BD Biosciences--
CD28单克隆抗体BD Biosciences--
布雷菲德菌素ASigma--
可固定活力染料Invitrogen--
抗CD3-BV650抗体BD Bioscience563916
抗CD4-BV510抗体Biolegend317444
抗CD8-BUV737抗体BD Bioscience612754
抗IFN-γ-AF700抗体BD Bioscience557995
抗IL-2-PE抗体BD Bioscience559334
抗TNF-α-FITC抗体BD Bioscience554512
Cytofix/Cytoperm试剂盒BD Bioscience--
抗CD45RA-BV711抗体BD Bioscience740806
抗CCR7-BV605抗体Biolegend353224
BD LSR Fortessa流式细胞仪BD Bioscience--
FlowJo软件----
DNeasy Blood & Tissue试剂盒QIAGEN--
ABI 7500实时PCR系统Applied Biosystems--
TaqMan基因表达预混液Applied Biosystems--
流式微球阵列试剂盒BD Bioscience--
Beckman DxFLEX流式细胞仪Beckman--
TBA-120FR全自动生化分析仪TOSHIBA--
抗核抗体检测试剂盒Oumeng--
3D Histech Pannoramic MIDI显微镜3D Histech--

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
免疫原性评估(小鼠)
小鼠品系、年龄、性别;NTV剂量(1×107-5×108 PFU);免疫途径(i.m.);免疫时间(第0天和第28天);取血时间点(第7、14、21天等)
阅读提示:Methods: Mice study; Figure 1b, c
攻毒实验(小鼠)
攻毒病毒株(VACV WR、MPXV clade IIb);攻毒剂量(1×106 TCID50);攻毒途径(i.n.或i.p.);攻毒时间(加强免疫后14天);监测指标(体重、生存率、组织病毒载量)
阅读提示:Methods: Mice study; Figure 1f, g
免疫原性评估(恒河猴)
恒河猴品系、年龄、性别;NTV剂量(2×107、1×108、2×108 PFU);免疫途径(i.m.);免疫时间(第0天和第28天);取血时间点(第0、28、42天)
阅读提示:Methods: Nonhuman primate studies - Study I; Figure 2a
攻毒实验(恒河猴,两剂)
MPXV clade IIb毒株;攻毒剂量(4×107 TCID50);攻毒途径(i.v.);攻毒时间(加强免疫后21天);监测时间点(0、4、7、10、14、21、28天);安乐死时间(10、28天)
阅读提示:Methods: Nonhuman primate studies - Study I; Figure 3a
长期保护(恒河猴)
攻毒时间(初次免疫后8个月);攻毒剂量(4×107 TCID50);攻毒途径(i.v.);监测指标(皮肤病变、血浆病毒载量)
阅读提示:Methods: Nonhuman primate studies - Study II; Figure 4a
单次免疫(恒河猴)
单次免疫剂量(1×108 PFU);免疫途径(i.m.);攻毒时间(免疫后28天);攻毒剂量(4×107 TCID50);攻毒途径(i.v.)
阅读提示:Methods: Nonhuman primate studies - Study II; Figure 5a
安全性评估(食蟹猴)
剂量(1倍、3倍标准剂量);免疫次数(3次);间隔(21天);安乐死时间(第45天和第70天);监测指标(血压、血氧、血液学、细胞因子、组织病理学等)
阅读提示:Methods: Nonhuman primate studies - Study III; Figure 6a, 7a-e
中和抗体检测
Vero E6细胞培养条件;病毒量(100 PFU);血清稀释倍数;温育时间;甲基纤维素浓度;固定染色步骤
阅读提示:Methods: Plaque reduction neutralization titer (PRNT) assay
ELISA检测
包被抗原(NTV、A35R、B6R、H3L、M1R)和浓度;血清初始稀释度(1:100)及梯度;二抗稀释度;TMB底物温育时间
阅读提示:Methods: Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)