大家對HPV疫苗有效地預防宮頸癌的效果給予了厚望。如今，抗擊另一與癌癥相關(guān)病毒的疫苗橫空出世！
你可能對EB病毒（EBV）并不了解，但是你或者你周邊的人一定被感染過。據(jù)研究顯示我國超過95%的成年人感染過EBV，這是傳染性單核細胞增多癥的主要病原體。但是，這些EBV病毒悄悄的來也悄悄的走。對于絕大大部分單核細胞增多癥患者，比如在座健康的你而言，是可以平穩(wěn)的恢復并回到正常的生活。但極少數(shù)不幸的人來說，情況并非如此。在美國每年就有大約300萬單核細胞增多癥的記錄在案，即使是這個人口極小比例分也可能意味著患有相當一部分人成為了EBV慢性感染與并發(fā)癥的受害者。
EBV于20世紀60年代被發(fā)現(xiàn)，是第一種被發(fā)現(xiàn)與癌癥相關(guān)的人類病毒，例如鼻咽癌、霍奇金淋巴瘤、伯基特淋巴瘤、自然殺傷/T細胞淋巴瘤等。每年有超過200，000例癌癥病例與EBV感染有關(guān)，導致了約140，000人死亡。那些處于慢性感染的人們多被告知無事可做，只需要休息。雖然休息是至關(guān)重要的，但單核細胞持續(xù)的時間越長，受感染的 B細胞就會受到更多的損傷并溶解釋放出新的病毒顆粒，從而增加自身免疫性疾病甚至癌癥的長期風險。EBV在宿主體內(nèi)潛伏(休眠)很長時間，但是很可能會出現(xiàn)EBV低水平或間歇水平表達而終生伴隨患者。
有效的疫苗可以減輕與EBV感染相關(guān)的各種疾病的負擔，包括傳染性單核細胞增多癥和廣泛的B細胞和上皮細胞癌。先前使用EBV gp350疫苗進行的2期臨床試驗降低了傳染性單核細胞增多癥的發(fā)生率，但未能在臨床上誘導滅菌免疫，這表明可能需要額外的免疫原靶向病毒進入上皮細胞。雖然EBV gp350對于將病毒附著在B細胞上很重要，但它不是體外感染所必需的;相比之下，EBV gH、gL 和 gp42 對于感染和 EBV 融合到宿主細胞都是必不可少的。
近日，美國Sanofi生物公司的Gary J Nabel教授與美國國立衛(wèi)生研究院國家過敏和傳染病研究所傳染病實驗室的Jeffrey I Cohen教授聯(lián)手開發(fā)了一種二價EBV疫苗。將先前證明效力的基于納米顆粒（NP）的gp350疫苗與單鏈gH/gL和gH/gL/gp42 NP相結(jié)合。通過產(chǎn)生基于結(jié)構(gòu)生物學的單鏈多肽，降低單鏈gH/gL和gH/gL/gp42的異質(zhì)性。這種方法不僅保留了抗原呈遞能力，而且還確保了異構(gòu)體蛋白的均勻組裝，以提高臨床級疫苗所需的產(chǎn)品質(zhì)量。
單鏈gH/gL和gH/gL/gp42 NPs的設計和表征：
當質(zhì)粒的共轉(zhuǎn)染用于產(chǎn)生多聚體復合物時，產(chǎn)物的純度可能不足。為了解決這個問題，我們使用結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建了單鏈gH/gL或gH/gL/gp42復合物，以通過柔性連接物將外結(jié)構(gòu)域之間連接。復合物與鐵蛋白上特定位點的結(jié)合促進了自組裝NP的形成。測定了單鏈gH/gL和單鏈gH/gL/gp42的晶體結(jié)構(gòu)。每種結(jié)構(gòu)分別疊加在先前發(fā)表的異二聚體gH/gL [蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫（PDB）3PHF]和異三聚體gH/gL/gp42（PDB 5T1D）復合物結(jié)構(gòu)上，相比較表明單鏈gH/gL和單鏈gH/gL/gp42都更類似于野生型復合物的天然構(gòu)象。gH/gL-NP和gH/gL/gp42-NP 都可以通過離子交換和尺寸排阻色譜法純化，動態(tài)光散射分析單鏈gH/gL-NP和單鏈gH/gL/gp42-NP的預期顆粒半徑分別為20.7和24.8nm。透射電子顯微鏡也對單鏈gH/gL-NP和單鏈gH/gL/gp42-NP進行了觀察，顯示出鐵蛋白核心外突出的可見尖峰，這與預期的結(jié)構(gòu)和化學計量一致。
圖 單鏈gH/gL和單鏈gH/gL/gp42 NPs設計
單鏈 gH/gL-NP 和 gH/gL/gp42-NP 在小鼠中具有免疫原性：
首先在小鼠中評估有無佐劑的單鏈gH / gL-NP的免疫原性（佐劑：AF03是一種基于角鯊烯的水包油乳劑）。每次免疫后，佐劑組抗gH/gL抗體滴度顯著提高。因此，所有后續(xù)動物研究都是在AF03佐劑存在下進行的。使用單鏈 gH/gL-NP可以引發(fā)小鼠機體針對gH/gL 復合物強烈的免疫反應，并且與先前研究發(fā)現(xiàn)的 gp350D123-NP一起使用時未發(fā)現(xiàn)免疫競爭效應。對于單鏈gH/gL/gp42-NP也可以觀察到類似的結(jié)果。
在B細胞和上皮細胞中評估了單鏈gH/gL-NP和單鏈gH/gL/gp42-NP免疫動物血清的中和活性。單鏈 gH/gL-NP、gH/gL/gp42-NP和gp350D123-NP均誘導生成了有效阻斷病毒進入B細胞的中和抗體，而單鏈 gH/gL-NP或gH/gL/gp42-NP與gp350D123-NP混合構(gòu)建的二價疫苗可以使最大抑制濃度IC50達到相近或更高的濃度。
在接受單鏈gH/gL-NP或單鏈gH/gL/gp42-NP的小鼠上皮細胞中，病毒中和效應也很明顯，而gp350D123-NP抗血清在阻斷上皮細胞EBV感染方面作用最小，與我們之前的報告一致。同樣，二價單鏈gH/gL-NP + gp350D123-NP 或單鏈 gH/gL/gp42-NP + gp350D123-NP誘導的中和抗體滴度與單一抗原相似。
圖 單鏈gH/gL-NP與單鏈gH/gL/gp42-NP單獨使用或與gp350D123-NP聯(lián)合使用在小鼠中誘導中和反應
二價疫苗在雪貂和NHP中免疫原性：
接下來，我們評估了二價疫苗單鏈gH/gL-NP + gp350D123-NP和單鏈gH/gL/gp42-NP + gp350D123-NP在EBV純種雪貂中的免疫原性。對非免疫性雪貂在第 0 周和第 4 周進行兩劑單鏈gH/gL-NP + gp350D123-NP或單鏈 gH/gL/gp42-NP + gp350D123-NP免疫。接受單鏈 gH/gL/gp42-NP + gp350D123-NP的雪貂比接受單鏈gH/gL-NP + gp350D123-NP的雪貂產(chǎn)生更有效的中和抗體來抑制病毒進入B細胞。在上皮細胞中，與免疫前血清相比，用二價疫苗的雪貂顯示出更高的EBV抗體滴度。
相當一部分的恒河猴在嬰兒期會自然感染恒河猴淋巴隱病毒（rhLCV），這是一種與EBV密切相關(guān)的皰疹病毒，兩者在免疫上具有交叉反應。為了確定疫苗接種是否可以增強先前存在的免疫反應，研究人員用二價疫苗免疫恒河猴（Macaca mulatta）模擬人類的免疫反應。第三次免疫后，與免疫前相比，接受二價疫苗的非人類先免疫模型（NHP）的病毒中和滴度顯著升高。
與先前的抗gH/gL和抗gH/gL/gp42結(jié)合抗體相似，NHPS的前免疫血清樣本在上皮細胞中可以觀察到中和活性。盡管如此，單鏈gH/gL-NP + gp350D123-NP和單鏈gH/gL/gp42-NP + gp350D123-NP第三次免疫后，中和抗體滴度仍然分別增加了20倍以上和7倍左右。這些數(shù)據(jù)證實了二價單鏈gH/gL-NP + gp350D123-NP和單鏈gH/gL/gp42-NP + gp350D123-NP疫苗的免疫原性，并表明這些疫苗在NHPS中誘導了中和抗體的生成。雖然在不同的模型中，雙價疫苗誘導的抗體效價存在差異，但數(shù)據(jù)表明，雙價疫苗可以有效地誘導中和抗體生成。
圖 單鏈gH/gL-NP與單鏈gH/gL/gp42-NP單獨使用或與gp350D123-NP聯(lián)合使用在雪貂和NHP的免疫效力
接種二價疫苗的小鼠血清保護人源化小鼠免受EBV感染和淋巴瘤
為了評估二價單鏈gH/gL-NP + gp350D123-NP和單鏈gH/gL/gp42-NP + gp350D123-NP疫苗的保護效力，研究人員使用人源化小鼠模型進行了EBV挑戰(zhàn)研究。將人類CD34+造血干細胞植入非肥胖性糖尿病/重度聯(lián)合免疫缺陷IL2rg-/-小鼠以重建人類免疫系統(tǒng)成分，并且使得這些小鼠感染EBV。將來自空白處理、單鏈gH/gL-NP + gp350D123-NP或單鏈gH/gL/gp42-NP + gp350D123-NP免疫的BALB/c小鼠的純化免疫球蛋白G（IgG）于第-1、0和+1天被動轉(zhuǎn)移到CD34-huNSG小鼠中，于第0天靜脈注射EBV。對照組在感染后即可檢測到病毒血癥，而接受了二價疫苗的免疫動物僅在感染后第7周檢測到短暫性病毒血癥，進一步證明了二價疫苗的保護作用。
對照組的六只動物中的四只EBER1原位雜交顯示為陽性，三只只患有EBV陽性B細胞淋巴瘤，相比之下，接受二價疫苗的動物沒有一只進展為淋巴瘤。使用免疫沉淀測定法測定了激發(fā)試驗后1周動物血清中的抗gH/gL、抗gp42和抗gp350的濃度，抗體滴度與先前研究中用兩劑型EBV疫苗免疫的動物的抗體滴度相當。
圖 被動轉(zhuǎn)移的二價疫苗血清可在人源化NSG小鼠中提供EBV感染的保護
圖 被動轉(zhuǎn)移二價疫苗血清可預防體內(nèi)EBV淋巴瘤
小結(jié)：
在這里，作者團隊根據(jù)其結(jié)構(gòu)生物學知識合理地設計了候選疫苗，允許在NP中包含gH/gL和gH/gL/gp42作為單一多肽。這種方法可確保分別針對 gH/gL和gH/gL/gp42正確形成異多聚體。這些單鏈重組蛋白可以很容易地純化。將gH/gL或gH/gL/gp42 NPs中單個多蛋白的設計減少了生產(chǎn)疫苗所需的組分數(shù)量，并能夠更好地控制產(chǎn)品均勻性，從而促進規(guī)模化生產(chǎn)。
納入 gp42 的基本原理是模仿 gH/gL/gp42 復合物的天然異三聚體病毒結(jié)構(gòu)。這種復合物與介導B細胞中和有關(guān)，并將成為未來的主要候選目標。納入抑制病毒進入B細胞和上皮細胞的其他免疫原對于成功的預防性疫苗至關(guān)重要。在該研究中，研究人員納入了這兩種成分，以最大限度地提高在人體試驗中對免疫進行滅菌的可能性，并通過同時靶向獨立表位來防止耐藥性的出現(xiàn)。
本研究存在若干局限性。該二價EBV疫苗的持續(xù)性只能在人體研究中確定，目前的動物模型無法滿足實驗的需求。為了確定疫苗是否可以預防惡性腫瘤的發(fā)展，需要對高危人群進行重點臨床試驗，要保證適當規(guī)模并使用統(tǒng)計方法，以確定其在癌癥預防中的作用。
總之，該研究已經(jīng)證明了二價EBV gp350靶向疫苗的療效，其中g(shù)H/gL或gH/gL/gp42作為第二組分，代表了一種有效，可擴展的候選疫苗，可能限制EBV感染后的病毒血癥，從而減少傳染性單核細胞增多癥和可能的EBV相關(guān)癌癥。
參考文獻：
Chih-Jen Wei, Wei Bu, Laura A Nguyen, et al. A bivalent Epstein-Barr virus vaccine induces neutralizing antibodies that block infection and confer immunity in humanized mice. Sci Transl Med. 2022 May 4;14(643):eabf3685.
https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abf3685
