摘要
由新型冠状病毒（SARS-CoV-2）引起的新型冠状病毒肺炎大流行（COVID-19pandemic）,已经持续了接近三年，对人类的健康和社会稳定产生了极大的威胁。SARS-CoV-2经由呼吸道吸入的飞沫及气溶胶传播，目前FDA批准使用的新冠疫苗均为肌肉注射疫苗。肌肉注射疫苗虽然能够诱导较强的血清IgG抗体反应，但在上呼吸道免疫保护较弱，不能阻断新冠病毒的传播。黏膜疫苗诱导的上呼吸道黏膜IgA反应可以在感染早期阻断病毒的感染。在疫情依旧严峻的当下，研发一款有效的新冠病毒滴鼻疫苗具有十分重要的现实意义。 我们的前期研究证明，基于新型冠状病毒RBD蛋白开发的融合蛋白IFNα-RBD-Fc（IRF）疫苗在无额外佐剂辅助下辅助且极低剂量下肌肉注射仍然能够诱导产生较强的特异性抗体反应和T细胞反应。本论文研究以IRF融合蛋白为骨架，探索其作为滴鼻疫苗的免疫原性、抗病毒保护性和免疫学机制。研究表明，IRF疫苗在无额外佐剂辅助的情况下滴鼻免疫能够诱导较强的血清RBD特异性IgG抗体反应，但产生的黏膜免疫反应相对较弱。为强化疫苗的黏膜保护效率，我们在疫苗上进一步融合表达了能增强CD4+T细胞辅助效应的PanHLADR-bindingepitope（pan）表位，构建了IFNα-pan-RBD-Fc（IPRF）融合蛋白疫苗。我们发现，等摩尔剂量滴鼻免疫的IPRF疫苗比IRF疫苗更显著地增强了RBD的免疫原性，诱导更强且持久的抗原特异性免疫反应。同时IPRF疫苗在免疫后能在SARS-CoV-2攻毒实验中有效保护小鼠。与此同时，我们的研究发现IPRF疫苗滴鼻免疫产生的免疫反应比肌肉注射存在显著的呼吸道保护优势，仅有滴鼻免疫IPRF疫苗能在上呼吸道诱导较强的黏膜免疫反应和局部特异性T细胞反应。SARS-CoV-2攻毒实验结果显示，肌肉注射和滴鼻免疫IPRF疫苗都可以较好地保护小鼠肺部，但是仅有滴鼻免疫组能够迅速清除上呼吸道的病毒。我们还进一步研究了IPRF滴鼻疫苗的序贯免疫，发现IPRF滴鼻疫苗在序贯免疫后能够补足肌肉注射疫苗缺失的上呼吸道黏膜免疫反应和局部特异性T细胞反应。 综上，本研究设计了一种新型融合蛋白新冠滴鼻疫苗，显著地增强了蛋白抗原的免疫原性，在无额外佐剂辅助的情况下滴鼻免疫能产生全面的免疫保护，打破了当前蛋白滴鼻疫苗的安全有效性和特殊佐剂需求的瓶颈。IPRF疫苗是全球首款新冠病毒融合蛋白滴鼻疫苗，同时我们探究了疫苗各组分的免疫机制，为后续开发新的黏膜疫苗研发提供了理论基础。也为新冠疫苗加强针的接种方式提出了新的方案，具有重要的临床价值。
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