Tp0136表位疫苗经mRNA LNP或蛋白递送诱导的保护性免疫

Protective immunity induced by Tp0136 epitope vaccines with mRNA LNP or protein delivery.

作者信息Yinbo Jiang, Nanxuan Huang, Lixia Huang, Xinyuan Li, Xiangcai Zhang, Gang Zheng, Tayier Tuerhong, Han Liu, Jiaxi Lai, Chunmei Liang, Xiaohui Zhang, Liuyuan Wang, Rongyi Chen, Cailing Ao, Bin Yang, Wujian Ke
PMID41387453
发布时间2025-12-12
DOI10.1038/s41541-025-01330-7

实验完整度

包括体外细胞转染验证、小鼠免疫学评估、兔攻毒保护实验及多种免疫学检测,具备多层级功能与机制验证。

主要模型

BALB/c小鼠 新西兰白兔 HEK-293T细胞

重点核对

小鼠免疫剂量:LNP-mRNA组5 μg mRNA,蛋白组50 ng(首免)/25 ng(加强) 兔免疫剂量:LNP-mRNA组100 μg mRNA,蛋白组400 ng(首免)/200 ng(加强) 兔攻毒剂量:1×10⁵ T. pallidum Nichols株,皮内注射8个位点 免疫间隔:21天 观察期:攻毒后21天

摘要

梅毒由梅毒螺旋体(Treponema pallidum)引起,仍然是一个重大的全球健康负担。鉴于T细胞介导的免疫在清除梅毒螺旋体中的关键作用,本研究评估了通过两种平台递送的Tp0136衍生T细胞表位(Tp0136T1):脂质纳米颗粒包裹的核苷修饰mRNA(LNP-mRNA)和激烈火球菌硫氧还蛋白(PfTrx)。在BALB/c小鼠中,两种平台均诱导了强烈的Th1型反应,IL-2和IFN-γ分泌增加,并激活Th1 CD4⁺ T细胞。只有LNP-mRNA-Tp0136T1诱导了强烈的CD8⁺细胞毒性反应,表现为穿孔素⁺和颗粒酶B⁺表达升高。在新西兰白兔中,用梅毒螺旋体皮内攻击,PfTrx-Tp0136T1实现了完全预防溃疡,而LNP-mRNA-Tp0136T1显著减少了溃疡形成。两种疫苗均抑制了RPR滴度并降低了螺旋体载量。这些发现表明,表位特异性T细胞疫苗能够激发强效细胞免疫,控制螺旋体,预防溃疡,并可能通过保持黏膜完整性减少继发性性传播感染。

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Tp0136T1表位疫苗经LNP-mRNA或重组蛋白递送是否能诱导保护性免疫,并比较两种平台的免疫原性和保护效力。
核心机制
Tp0136T1疫苗通过诱导Th1型CD4⁺ T细胞反应(IL-2和IFN-γ)控制螺旋体载量,rPfTrx蛋白疫苗避免过度CD8⁺细胞毒性,减少组织损伤,而LNP-mRNA疫苗诱导CD8⁺细胞毒性反应可能加重炎症病理。
主要证据
小鼠模型中,两种疫苗均诱导Th1型免疫反应;兔攻毒模型中,rPfTrx-Tp0136T1完全预防溃疡(0%溃疡率),LNP-mRNA-Tp0136T1部分减少溃疡(16.7%),且两者均降低RPR滴度和局部螺旋体载量。
研究意义
T细胞表位疫苗可能成为预防梅毒的有效策略,通过预防溃疡形成保持黏膜完整性,可能减少包括HIV在内的继发性性传播感染风险。

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

疫苗设计与理化表征

验证LNP-mRNA疫苗的物理化学性质和抗原表达。

合成LNP-mRNA-Tp0136T1,通过毛细管电泳、LC-MS、动态光散射、电泳光散射和RiboGreen荧光测定表征其完整性、加帽效率、粒径、PDI、zeta电位和包封率;通过间接免疫荧光验证HEK-293T细胞中的剂量依赖性表达。

2

重组蛋白疫苗制备

制备并纯化rPfTrx-Tp0136T1融合蛋白。

将Tp0136T1表位融合至PfTrx支架C端,克隆至pET28a(+)载体,在E. coli BL21(DE3)中经IPTG诱导表达,通过Ni-NTA亲和层析纯化,SDS-PAGE和Western blot验证纯度及分子量。

3

小鼠免疫原性评估

比较两种疫苗诱导的体液和细胞免疫反应。

BALB/c小鼠免疫三次(间隔21天),采集血清分析抗体滴度,分离脾细胞经Tp0136T1肽刺激,检测细胞因子分泌、T细胞增殖和CD4⁺/CD8⁺ T细胞活化标志物。

4

兔攻毒保护评估

评估疫苗对梅毒螺旋体攻击的保护效力。

新西兰白兔免疫两次(间隔21天),第二剂后21天皮内注射1×10⁵ T. pallidum Nichols株,观察3周,检测病变、溃疡、螺旋体载量和血清学指标(TPPA、RPR)。

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
SM102Perfect mRNA Co. Ltd.--
DSPCPerfect mRNA Co. Ltd.--
DMG-PEGPerfect mRNA Co. Ltd.--
胆固醇Perfect mRNA Co. Ltd.--
异丙基-β-D-硫代半乳糖苷Beyotime Biotechnology--
His标签蛋白纯化试剂盒Beyotime Biotechnology--
EdU检测试剂盒Beyotime Biotechnology--
LB培养基Shanghai Sangon Biotechnology Co., Ltd.--
卡那霉素Shanghai Sangon Biotechnology Co., Ltd.--
弗氏佐剂Thermo Fisher Scientific--
小鼠IL-2 ELISA试剂盒RayBiotech Co., Ltd.--
小鼠IL-4 ELISA试剂盒RayBiotech Co., Ltd.--
小鼠IL-17A ELISA试剂盒RayBiotech Co., Ltd.--
小鼠IFN-γ ELISA试剂盒RayBiotech Co., Ltd.--
小鼠IL-13 ELISA试剂盒RayBiotech Co., Ltd.--
HRP标记的山羊抗小鼠二抗Shanghai Sangon Biotechnology Co., Ltd.--
HRP标记的山羊抗兔二抗Shanghai Sangon Biotechnology Co., Ltd.--
FITC标记的山羊抗小鼠荧光二抗Shanghai Sangon Biotechnology Co., Ltd.--
Tp0136T1肽Sangon Biotech--
钥孔血蓝蛋白----
磺基-SMCC----
DMEM培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
TRITC标记的鬼笔环肽----
TMB底物溶液BiossC04-03002
Varioskan LUX多功能酶标仪Thermo Fisher Scientific--
Hoechst 33342----
BD IC固定缓冲液BD Biosciences--
BD Perm/Wash缓冲液BD Biosciences--
可固定活力染料eFluor 506Thermo Fisher Scientific--
DAPI----
BD FACSCelesta流式细胞仪BD Biosciences--
FlowJo软件BD Biosciences--
TaqMan基因表达预混液Thermo Fisher Scientific--
CFX96实时荧光定量PCR仪Bio-Rad--
TPPA检测试剂盒FUJIREBIO Inc.--
RPR检测试剂盒Shanghai Kehua Bio-Engineering Co., Ltd.--

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
疫苗制备与表征
mRNA完整性、加帽效率、poly(A)尾长度、粒径、PDI、zeta电位、包封率;LNP-mRNA-Tp0136T1的合成与包封工艺
阅读提示:Methods中的'LNP-mRNA vaccine formulation and characterization'部分及图2
小鼠免疫
小鼠品系、周龄、性别;每组数量;免疫剂量、途径、时间点;血清采集时间
阅读提示:Methods中的'Mouse immunization study design'部分及图3A
兔免疫与攻毒
兔品系、性别、体重;每组数量;免疫剂量、途径、时间点;攻毒剂量、途径、位点数量;观察期
阅读提示:Methods中的'Rabbit immunization study design'和'Propagation of T. pallidum and Rabbit Challenge Model'部分及图5A
细胞免疫检测
脾细胞分离方法;刺激肽浓度;刺激时间;细胞因子检测试剂盒;流式抗体及浓度
阅读提示:Methods中的'Cellular proliferation assay'、'Cytokine secretion assays'和'Flow cytometric analysis'部分
血清学检测
ELISA条件;TPPA和RPR操作流程及判定标准
阅读提示:Methods中的'Analysis of humoral responses'、'TPPA assay'和'RPR test'部分
螺旋体载量检测
qPCR引物、探针、反应体系及循环条件;取材时间及位点
阅读提示:Methods中的'Quantification of T. pallidum DNA Load by TaqMan Probe-Based qPCR'部分及图5C