前言

       人類(lèi)面臨的疾病挑戰(zhàn)，特別是傳染病的肆虐和癌癥的侵襲，已對(duì)全球公共衛(wèi)生和經(jīng)濟(jì)構(gòu)成了嚴(yán)峻威脅。作為抗擊這些疾病的重要防線，預(yù)防性和治療性疫苗的開(kāi)發(fā)成為了當(dāng)務(wù)之急。本文綜合梳理了疫苗載體的免疫學(xué)基礎(chǔ)、T細(xì)胞載體疫苗的設(shè)計(jì)方略以及疫苗研究的最新動(dòng)態(tài)，旨在為新型疫苗的研發(fā)提供創(chuàng)新思路。在機(jī)體受到感染后，T細(xì)胞能夠分化成多樣化的效應(yīng)T細(xì)胞亞群，它們擔(dān)當(dāng)著清除病原體的重任。因此，深入研究效應(yīng)T細(xì)胞的功能與機(jī)制，對(duì)于設(shè)計(jì)出能夠激活T細(xì)胞免疫反應(yīng)的疫苗至關(guān)重要。目前，針對(duì)多種病毒（如HIV、HCMV等）以及腫瘤疾病的疫苗研發(fā)，均聚焦于T細(xì)胞疫苗的開(kāi)發(fā)。在這些疫苗中，能夠激活T細(xì)胞免疫反應(yīng)的載體疫苗顯示出了顯著的優(yōu)勢(shì)。疫苗載體種類(lèi)繁多，包括病毒載體、細(xì)菌載體和核酸載體等，它們各自在抗原呈遞能力、免疫原性和保護(hù)效果方面均表現(xiàn)出色。在T細(xì)胞載體疫苗的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們需要采取一系列策略，包括確定最佳的抗原呈遞方式和載體傳遞路徑、確保生物安全性、選擇合適的疫苗載體，并權(quán)衡各種載體疫苗的利弊。值得一提的是，mRNA疫苗在抗擊新冠疫情中發(fā)揮了舉足輕重的作用，展現(xiàn)了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

       疫苗載體的免疫學(xué)原理

       載體疫苗在遞送異源抗原至MHCⅠ類(lèi)限制性抗原加工途徑中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。這一策略的目標(biāo)在于誘發(fā)對(duì)病毒株或腫瘤抗原中高度保守蛋白質(zhì)的免疫反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同個(gè)體中病毒和腫瘤的廣泛防御。雖然直接引入蛋白質(zhì)至MHCⅠ類(lèi)加工途徑的方法，例如乙型肝炎表面抗原顆粒，已被采用，但最新研究顯示，通過(guò)向細(xì)胞內(nèi)遞送編碼抗原的基因，其效果更為顯著。這種方式允許MHCⅠ類(lèi)分子提呈相關(guān)表位肽，包括直接細(xì)胞轉(zhuǎn)染和借助各種載體（如病毒載體、細(xì)菌以及質(zhì)粒DNA）實(shí)現(xiàn)。

       設(shè)計(jì)病毒疫苗載體的思路

       · 腺病毒載體

       腺病毒作為非包膜雙鏈DNA病毒，廣泛感染哺乳動(dòng)物，可誘導(dǎo)強(qiáng)免疫反應(yīng)。其載體分為復(fù)制性和復(fù)制缺陷性兩類(lèi)，后者因安全性高成為疫苗開(kāi)發(fā)重點(diǎn)。通過(guò)刪除E1和E3區(qū)域，可制備復(fù)制缺陷性病毒，具有感染多種細(xì)胞、易純化等優(yōu)勢(shì)，但高免疫原性限制其應(yīng)用。AdV載體技術(shù)成熟，已用于制備新冠病毒等疫苗。我國(guó)首個(gè)新冠重組腺病毒載體疫苗Ad5-nCoV表現(xiàn)優(yōu)異，接種28天后對(duì)新冠感染保護(hù)效力顯著，為抗擊疫情提供了有力支持。

       · 痘病毒載體

       痘病毒，作為最大的包膜DNA病毒，已成功用于根除天花，并作為轉(zhuǎn)基因表達(dá)載體。其特點(diǎn)包括高穩(wěn)定性、低成本、靈活的基因表達(dá)和持久的免疫力，使其成為疫苗載體的優(yōu)秀候選。第三代痘病毒載體如MVA，通過(guò)高度衰減保證安全性，同時(shí)保持強(qiáng)大的抗原表達(dá)能力。MVA作為天花疫苗已在德國(guó)廣泛應(yīng)用，并顯示出良好的安全性和免疫原性。針對(duì)埃博拉病毒，重組痘病毒載體疫苗如MVA-BN-Filo與腺病毒載體疫苗Ad26.ZEBOV聯(lián)合使用，能有效激發(fā)免疫反應(yīng)，且未顯示嚴(yán)重不良反應(yīng)。這些發(fā)現(xiàn)表明痘病毒載體疫苗在防治嚴(yán)重傳染病方面具有巨大潛力。

       · 水皰性口炎病毒載體

       水皰性口炎病毒（VSV）載體在疫苗開(kāi)發(fā)中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，包括高效表達(dá)外源蛋白、無(wú)宿主基因重組風(fēng)險(xiǎn)、基因組易于修飾、低預(yù)存免疫、強(qiáng)免疫應(yīng)答和泛宿主嗜性。FDA已批準(zhǔn)基于VSV的重組疫苗，為其在疫苗領(lǐng)域的應(yīng)用鋪平了道路。然而，VSV疫苗載體在拯救和安全性方面仍面臨挑戰(zhàn)。盡管如此，VSV作為工具載體在病毒中和測(cè)定、基因治療等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。VSV疫苗載體能刺激強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，已被用于開(kāi)發(fā)針對(duì)肺結(jié)核、HIV和埃博拉等疾病的疫苗。此外，VSV還能有效啟動(dòng)和增強(qiáng)對(duì)腫瘤抗原的免疫反應(yīng)，作為癌癥疫苗載體具有潛力。 

       細(xì)菌載體疫苗的應(yīng)用

       細(xì)菌，尤其是減毒細(xì)菌和分泌的蛋白質(zhì)，在疫苗載體中扮演重要角色。沙門(mén)氏菌、志賀氏菌和牛分枝桿菌等細(xì)菌可通過(guò)口服途徑傳遞抗原，誘導(dǎo)宿主細(xì)胞產(chǎn)生免疫反應(yīng)。細(xì)菌載體通過(guò)遞送抗原至細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，進(jìn)一步由MHCⅠ類(lèi)途徑處理，激活體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答。針對(duì)疫苗載體的潛在問(wèn)題，如基因轉(zhuǎn)移，科學(xué)家已轉(zhuǎn)向細(xì)菌分泌的蛋白，如CRM197，這是一種經(jīng)改造的白喉毒素，保留了免疫原性而安全性大幅提升。CRM197與肺炎球菌多糖抗原的結(jié)合疫苗已被FDA批準(zhǔn)上市，其EGF樣結(jié)合位點(diǎn)還賦予其抗癌療法的前景。CRM197在癌癥免疫治療中的應(yīng)用顯示出其潛力，尤其在針對(duì)HER2的B細(xì)胞肽癌癥治療中，可顯著提高抗體滴度。此外，CRM197還被評(píng)估為HCMV T細(xì)胞疫苗的潛在載體。該疫苗通過(guò)激活巨噬細(xì)胞表面的TLR4和NF-κB信號(hào)通路，引發(fā)強(qiáng)烈的先天免疫應(yīng)答，包括促炎細(xì)胞因子的分泌和MHC-肽抗原復(fù)合物的形成。這些復(fù)合物被T細(xì)胞識(shí)別，誘導(dǎo)CD8和CD4 T細(xì)胞的激活，并促進(jìn)Th1型HCMV特異性IgG2a抗體的產(chǎn)生?？傊?xì)菌載體在疫苗研發(fā)中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，CRM197作為細(xì)菌分泌蛋白的代表，不僅在預(yù)防感染性疾病方面取得顯著進(jìn)展，還在癌癥免疫治療領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

       疫苗研究的未來(lái)和展望

       疫苗載體技術(shù)的多樣化展現(xiàn)了在免疫學(xué)領(lǐng)域的巨大潛力和應(yīng)用前景。病毒載體疫苗，如腺病毒、痘病毒和水皰性口炎病毒，通過(guò)插入病原體基因或替換病毒糖蛋白來(lái)誘導(dǎo)免疫反應(yīng)，其中腺病毒和痘病毒在疫苗研發(fā)中尤為突出，已成功應(yīng)用于多種病原體，包括新冠病毒和埃博拉病毒的疫苗開(kāi)發(fā)。細(xì)菌載體疫苗則利用細(xì)菌如沙門(mén)氏菌、志賀氏菌等通過(guò)口服或質(zhì)粒遞送編碼抗原，引發(fā)免疫反應(yīng)。白喉毒素突變體CRM197作為細(xì)菌載體疫苗的代表，展現(xiàn)了良好的安全性和免疫原性。DNA疫苗和mRNA疫苗作為新型疫苗技術(shù)，分別通過(guò)直接轉(zhuǎn)染質(zhì)粒DNA和注射mRNA到動(dòng)物體內(nèi)來(lái)引發(fā)免疫反應(yīng)。其中，mRNA疫苗避免了基因整合和突變的風(fēng)險(xiǎn)，其代表性產(chǎn)品如輝瑞B(yǎng)ioNTech和Moderna的COVID-19疫苗，已在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。這些載體疫苗技術(shù)不僅應(yīng)用于傳染病預(yù)防，還擴(kuò)展到癌癥免疫治療、過(guò)敏和自身免疫性疾病治療等多個(gè)領(lǐng)域，突顯了免疫機(jī)制的多樣性和復(fù)雜性。隨著研究的深入，載體疫苗在開(kāi)發(fā)新型疫苗和免疫療法、以及深入理解免疫系統(tǒng)中的作用將具有更大的潛力。

       參考文獻(xiàn)：

       [1] CROTTY S. Follicular helper CD4 T cells (TFH) [J]. Annual Review of Immunology, 2011, 29: 621-663

       [2] ZHU J F, YAMANE H, PAUL W E. Differentiation of effector CD4 T cell populations* [J]. Annual Review of Immunology, 2010, 28: 445-489.

       [3] SALLUSTO F, LANZAVECCHIA A, ARAKI K, et al. From vaccines to memory and back. [J]. Immunity, 2010, 33(4): 451-463

       [4]《合成生物學(xué)》期刊