Nature子刊重磅！我国团队攻克汉坦病毒疫苗难题，新型核酸疫苗实现强效持久保护|免疫|原性|呼吸道合胞病毒|抗体|核酸疫苗|汉坦|病毒疫苗

汉坦病毒是全球重点防控的人畜共患病原体，其中汉滩病毒（HTNV）在欧亚大陆引发肾综合征出血热（HFRS），病死率最高可达15%，我国更是该病的高发疫区。长期以来，临床广泛使用的汉坦病毒灭活疫苗，始终存在中和抗体滴度低、保护期短的核心短板，难以实现对该疾病的长效防控，成为公共卫生防控领域的一大痛点。

近日，空军军医大学张芳琳、徐志凯团队在国际顶级期刊Nature Communications（影响因子IF=16.6）发表原创性研究成果，通过结构理性设计，成功研发出融合前稳定型汉滩病毒糖蛋白核酸疫苗。该疫苗在DNA与mRNA-LNP两大主流核酸平台上，均展现出远超传统灭活疫苗的免疫原性与保护效果，更可作为异源加强针，有效唤醒灭活疫苗接种者的免疫记忆，为新一代汉坦病毒疫苗的研发奠定了关键基础，也为我国肾综合征出血热防控提供了全新解决方案。

一、研究背景：汉坦病毒防控迫在眉睫，传统疫苗陷技术瓶颈

汉坦病毒以啮齿动物为自然宿主，随着气候变化与城市化进程加快，其传播范围不断扩大，突发疫情的风险持续升高。在我国，汉滩病毒（HTNV）与汉城病毒（SEOV）是主要流行毒株，由其引发的肾综合征出血热，已成为威胁我国公众健康的重要公共卫生问题。

目前，我国获批使用的汉坦病毒灭活疫苗，虽能诱导机体产生结合抗体，但中和抗体水平偏低、持续时间短暂，无法为人体提供稳固、长效的保护。而中和抗体是抵御汉坦病毒感染的核心免疫防线，这一核心短板直接限制了传统疫苗的临床保护效果，研发能诱导高滴度、持久中和抗体的新型疫苗，已成为全球汉坦病毒防控领域的共识与迫切需求。

汉坦病毒的囊膜糖蛋白（GP）是中和抗体的主要作用靶点，但它的天然构象极不稳定，极易从具有免疫保护活性的融合前状态，转变为无保护作用的融合后状态，导致关键中和表位丢失——这正是传统疫苗免疫效果不佳的核心症结所在。

二、核心创新：结构理性设计，打造融合前稳定型 GP-C3 免疫原

研究团队依托汉坦病毒糖蛋白的最新结构解析成果，采用定点引入半胱氨酸突变的方式，构建额外二硫键，成功锁定了糖蛋白的融合前构象，设计出GP-C1、GP-C2、GP-C3三种突变体。经过多轮筛选验证，GP-C3三重突变体表现最优，成为本次疫苗研发的核心免疫原。

体外实验证实，GP-C3能够稳定维持Gn/Gc异源四聚体结构，大幅减少病毒合胞体的形成，完美保留了糖蛋白上的关键中和表位，从根本上解决了天然糖蛋白构象不稳定、易失活的行业难题（图 1）。这一结构理性设计，正是本次研究的核心技术突破点。

三、DNA 疫苗平台：持久免疫 + 全面器官保护，完胜灭活疫苗

为验证GP-C3免疫原的实际免疫效果，研究团队首先在DNA疫苗平台开展实验，以雌性BALB/c小鼠为动物模型，采用每4周接种1针、共3针的免疫方案，系统评估疫苗的免疫原性与保护效果。

实验结果显示，GP-C3 DNA疫苗诱导产生的HTNV特异性IgG抗体与中和抗体滴度，显著高于野生型糖蛋白疫苗与传统灭活疫苗；更值得关注的是，其抗体水平在免疫后70天仍维持峰值，无明显下降趋势。长期跟踪观察发现，该疫苗诱导的中和抗体可持续6个月不衰减，展现出极强的免疫持久性（图 3）。

在细胞免疫层面，GP-C3 DNA疫苗能够诱导偏向Th1型的强效T细胞免疫反应，且后期可向Th2型免疫反应平稳转换，这种免疫转换能够完美支持抗体亲和力成熟，以及记忆B细胞的生成，为长效免疫保护提供了坚实支撑。

病毒攻毒实验进一步证实了其优异的保护效果：GP-C3 DNA疫苗可使小鼠肺部病毒载量降低10.8倍，肝、肾、脾等关键靶器官的病毒复制被显著抑制；同时，接种疫苗的小鼠，其肝肾功能指标均维持正常，肺部、肝脏等器官的病理损伤几乎完全消失，保护效果远超传统灭活疫苗（图 2）。

四、mRNA-LNP 平台：免疫效果再升级，实现接近无菌保护

为进一步提升疫苗的免疫原性，推动疫苗的临床转化，研究团队将最优免疫原GP-C3，搭载于目前临床转化前景广阔的mRNA-LNP平台。该平台具有mRNA翻译效率高、自带佐剂活性的优势，能够大幅提升疫苗的免疫效果。

实验结果令人振奋：10μg剂量的GP-C3 mRNA-LNP疫苗，仅需2针免疫，即可诱导产生更高峰值的中和抗体；同时，该疫苗还能对汉城病毒（SEOV）产生强效交叉中和反应，实现对同源（HTNV）与异源（SEOV）汉坦病毒的双重防护，扩大了疫苗的保护范围（图 5）。

在病毒攻毒保护实验中，GP-C3 mRNA-LNP疫苗表现出最优的保护效果：接种疫苗的小鼠，体内病毒载量近乎清零，达到接近无菌保护的水平；小鼠的白细胞、淋巴细胞等血液指标均维持正常，肝肾功能未受任何损伤，肺部、肝脏等关键器官也无明显病理改变，真正实现了“强效保护、无损伤”的目标（图 6）。

五、关键转化突破：单针 mRNA 加强，唤醒灭活疫苗免疫记忆

针对我国已大规模接种汉坦病毒灭活疫苗的人群，研究团队创新性地设计了异源初免-加强免疫方案：先用传统灭活疫苗进行初免，180天后（模拟灭活疫苗免疫效果衰减场景），用GP-C3核酸疫苗进行加强免疫，验证其对预存免疫的唤醒效果。

结果超出预期：单针GP-C3 mRNA-LNP加强免疫，可将机体的中和抗体滴度直接提升至全程mRNA初免的水平，远超灭活疫苗同源加强的效果；同时，该方案能强效召回并扩增灭活疫苗诱导的记忆B细胞，完美解决了传统灭活疫苗免疫效果不足、保护期短的问题（图 8）。这一突破性发现，为我国现有灭活疫苗接种人群的免疫升级，提供了简单、高效、可行的技术路径。

六、核心机制：强效激活生发中心，铸就优质抗体防线

研究团队进一步深入探究了新型疫苗的免疫保护机制，结果发现：无论是DNA平台还是mRNA-LNP平台，GP-C3免疫原均能强效激活机体的生发中心反应——显著促进滤泡辅助性T细胞（Tfh）的增殖，以及生发中心B细胞的聚集。而生发中心反应，正是抗体亲和力成熟、长效记忆B细胞与长寿浆细胞生成的核心环节，也是诱导高滴度、持久中和抗体的关键（图 4、图 7）。