评估双突变不耐热毒素作为佐剂提升口服霍乱疫苗免疫原性的研究进展

《Frontiers in Immunology》:The case for evaluation of double mutant heat-labile toxin as an adjuvant to improve oral cholera vaccine immunogenicity

【字体: 时间:2026年04月20日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  为解决现有口服霍乱疫苗(OCV)在低收入和中等收入国家5岁以下儿童中有效性较低的问题,研究人员评估了以去毒化的不耐热毒素(dmLT)作为佐剂,与OCV(如Dukoral?)联用,在增强疫苗对O1脂多糖(LPS)的血清和黏膜免疫应答方面的效果。研究表明dmLT可安全、有效地提升抗O1 LPS的抗体分泌细胞和血清抗体应答水平,并能增强功能性杀菌抗体(vibriocidal)的响应。这为开发更高效的口服霍乱疫苗提供了重要依据。

  
霍乱,这种能通过污染水源和食物快速传播的急性肠道传染病,至今仍对全球公共卫生构成严重威胁,尤其在资源匮乏地区。虽然世界卫生组织已预认证了数种口服霍乱疫苗,并将其纳入国际防控体系,但这些疫苗在一个关键群体——5岁以下的儿童,特别是生活在低收入和中等收入国家的儿童中,其保护效果往往大打折扣,远逊于成人。这导致这个本已脆弱的年龄段面临着更高的感染风险。为什么这些口服疫苗在孩子们身上效果不佳?科学家们认为,其中一个核心问题在于疫苗在儿童体内激发的免疫反应,尤其是针对霍乱弧菌关键保护性抗原(如O1脂多糖)的黏膜和系统免疫应答不够强、不够持久。寻找一种能够安全、有效增强疫苗免疫原性的佐剂,成为了提升口服霍乱疫苗保护效果,特别是保护儿童的关键突破口。
正是在这一背景下,一项评估新型佐剂——双突变不耐热毒素用于口服霍乱疫苗的研究,为我们带来了新的希望。这项发表在《Frontiers in Immunology》上的研究,重新审视了早期使用天然不耐热毒素(nLT)作为佐剂的临床试验数据,并结合了近年来利用其去毒化版本——双突变不耐热毒素在其他口服疫苗(如ETVAX)中的成功经验,为dmLT用于口服霍乱疫苗的潜力提供了有力论据。
为了验证佐剂对口服霍乱疫苗的增强效果,研究人员开展了一项关键性的早期临床试验。该研究招募了63名健康成人志愿者,设计了独特的给药方案。受试者被分为不同组别,分别接受标准两剂次的口服霍乱疫苗Dukoral?(一种灭活全细胞/重组霍乱毒素B亚单位疫苗,即WC/rBS)、疫苗联合不同剂量的天然不耐热毒素(nLT),或先暴露于nLT再接种联合疫苗。研究者重点通过检测血清中针对重组霍乱毒素B亚单位(rCTB)和O1脂多糖(LPS)的免疫球蛋白A(IgA)和免疫球蛋白G(IgG)抗体水平,以及外周血中抗体分泌细胞(ASC)的数量,来评估疫苗的体液免疫应答。同时,他们也检测了功能性杀菌抗体(vibriocidal antibody)的滴度变化,这是衡量机体对霍乱弧菌清除能力的重要指标。这些方法旨在全面评价佐剂对疫苗免疫原性的影响,并为安全性评估提供了数据支持。
口服霍乱疫苗和天然不耐热毒素临床试验
方法总结:试验采用瑞士血清疫苗研究所提供的cGMP级天然不耐热毒素(nLT)和瑞典国家细菌学实验室提供的Dukoral?疫苗。受试者在空腹后服用疫苗和/或佐剂。免疫原性评估主要通过检测血清中针对rCTB和Inaba O1 LPS的特异性IgA、IgG抗体,以及相应的抗体分泌细胞(ASC)反应和杀菌抗体滴度来实现。
安全性:单独使用疫苗未报告显著副作用,但nLT,尤其是与疫苗联用且剂量超过5μg时,会引起短暂的胃肠道反应(主要是腹泻)。
抗体分泌细胞和血清学反应
  • 在抗rCTB的IgA和IgG应答方面,单独使用疫苗可诱导高频率的ASC和血清抗体转换(70%–89%)。添加nLT并未显著提高抗rCTB的ASC应答频率,但显著提升了抗rCTB血清IgA抗体的几何平均增长倍数,尤其是在低剂量(0.5–5μg)nLT组。
  • 相比之下,nLT显著增强了针对O1 LPS的免疫应答。与单独接种疫苗组相比,添加nLT后,抗O1 LPS的IgA ASC应答者比例(从3.7%提升至46.7%–70.6%)和血清IgA应答者比例(从7.4%提升至35%–40%)均显著增加。同时,抗O1 LPS的IgG ASC和血清IgG应答频率也因nLT的加入而显著增强。重要的是,这种增强效应并未因受试者预先暴露于nLT而显著减弱。
杀菌抗体反应
  • 单独接种WC/rBS疫苗诱导的杀菌抗体应答较为有限(29.6%的受试者出现≥4倍增长)。
  • 添加nLT后,杀菌抗体应答频率(40%–63%)和几何平均增长倍数(GMFI)均有提高,尤其是在基线滴度较低的受试者中效果更明显。尽管整体应答率的提升在统计学上不显著,但应答强度的增强趋势明显。
减弱形式的不耐热毒素的开发
为了解决天然不耐热毒素的毒性问题,研究人员通过基因工程手段,将其A亚基上的两个关键氨基酸进行替换(R192G和L211A),得到了毒性显著降低但保留佐剂活性的双突变不耐热毒素(dmLT)。临床前研究表明,dmLT能够安全、有效地增强针对多种疫苗抗原的免疫应答。
与产肠毒素性大肠杆菌疫苗(ETVAX)联合使用双突变不耐热毒素的经验
在针对婴幼儿的ETVAX疫苗临床试验中,添加dmLT佐剂被证明是安全的,并能显著增强疫苗的免疫原性。dmLT不仅能提升针对蛋白质抗原的应答,还能显著增强针对菌体脂多糖(O78 LPS)的肠道黏膜免疫应答。这在低龄儿童(6-11月龄)中也观察到了积极的免疫增强效果,为dmLT在同样需要提升免疫效果的口服霍乱疫苗中的应用提供了有力的支持依据。
总结性评述
综合来看,这项研究揭示了天然不耐热毒素作为佐剂,能够显著增强口服霍乱疫苗Dukoral?的免疫应答,特别是针对与更广泛保护力相关的O1脂多糖抗原的体液免疫。虽然nLT本身有毒性反应,但其去毒化版本dmLT已在ETEC疫苗ETVAX中证明了良好的安全性和有效性。研究表明,将dmLT与口服霍乱疫苗联用,有望复制甚至超越nLT观察到的免疫增强效果,即在不减弱原有抗霍乱毒素B亚单位(CTB)强反应的同时,大幅提升抗O1 LPS的黏膜和血清抗体水平,并可能增强杀菌抗体反应。这对于改善疫苗在儿童中的保护效果、延长保护持续时间、乃至评估单剂次免疫方案的可行性都具有重要意义。研究结论强烈支持,应尽快启动临床试验,评估dmLT佐剂与现有或新型口服霍乱疫苗联合使用的潜力,以开发出能更有效保护包括婴幼儿在内所有高危人群的下一代霍乱疫苗。这不仅有助于填补当前疫苗在儿童保护方面的效能缺口,也为应对全球霍乱威胁提供了新的、更具前景的策略。
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