复制人细胞高效复制超越血清抗原匹配：甲型H1N1pdm09减毒活疫苗病毒体内效力新机制

《npj Vaccines》：Replication in human cells supersedes serum antigenic match for the in vivo efficacy of an A/H1N1pdm09 LAIV virus

　　本研究针对甲型H1N1pdm09减毒活疫苗（LAIV）在2013-2016年有效性下降的问题，通过优化病毒血凝素（HA）蛋白（D127E/D222G/R223Q突变）显著提升其在人鼻上皮细胞（hNEC）中的复制能力。研究发现，即使抗原匹配性降低（HAI滴度差异达13-26倍），优化毒株LAIVH1.opt在雪貂模型中仍能诱导更强的免疫应答（如抗HA/NA抗体），并完全抵抗野生型病毒攻击。该成果挑战了以血清抗原匹配为唯一标准的疫苗株筛选范式，为LAIV理性设计提供新方向。

　　

流感病毒每年导致全球数十万人死亡，疫苗接种是防控的主要手段。然而，传统疫苗研发中，候选疫苗病毒（CVV）必须通过血凝抑制（HAI）实验证明其与世卫组织（WHO）推荐株的抗原匹配性（滴度差异<4倍）才能获批。这一标准对于灭活疫苗（IIV）或许有效，但对减毒活疫苗（LAIV）却存在争议。历史上，即便抗原不匹配的LAIV毒株（如A/New Caledonia/20/1999）仍显示显著保护效力，而某些抗原匹配的毒株（如2013-2016年使用的A/H1N1pdm09 LAIV）却效果不佳。问题根源何在？

研究表明，LAIV的有效性高度依赖其在人体呼吸道黏膜的复制能力。甲型H1N1pdm09 LAIV毒株在人鼻上皮细胞（hNEC）中复制能力不足，会导致多价疫苗中株间竞争劣势，进而削弱保护效果。尽管通过HA蛋白定点突变（如N125D、D127E等）可提升hNEC复制力，但突变若靠近抗原位点可能影响抗原性。此时，是坚持抗原匹配的“金标准”，还是优先保障病毒复制力？英国阿斯利康等机构的研究团队在《npj Vaccines》发表论文，通过雪貂模型给出了答案。

关键技术方法

研究以A/Norway/31694/2022（A/NOR22）野生型病毒为模板，通过反向遗传学构建亲本LAIV_H1.par（保留野生型HA）和优化株LAIV_H1.opt（引入D127E、D222G、R223Q突变）。利用hNEC模型（原代细胞来源未注明）评估病毒复制动力学（TCID₅₀法）；通过HAI和微量中和（MN）实验分析抗原性；采用雪貂模型（每组4只，UKHSA提供）接种单价/四价LAIV（4.0或7.0 Log₁₀ FFU/只），攻毒后监测病毒脱落（鼻洗液检测）、发热（腹腔温度记录仪）及体重变化；通过酶联凝集素试验（ELLA）量化神经氨酸酶抑制（NAI）抗体。

研究结果

1. LAIV_H1.opt在hNEC中复制增强但抗原匹配性降低

LAIV_H1.opt在hNEC中复制滴度（5.6 Log₁₀ TCID₅₀/ml/天）较亲本株（2.0 Log₁₀ TCID₅₀/ml/天）提升超3000倍，与高复制力对照株A/NC99无显著差异。然而，HAI实验显示其抗血清与野生型病毒（e-wt和WHO-wt）的交叉反应降低13-26倍，不符合抗原匹配标准（阈值<4倍）。

2. LAIV_H1.opt在雪貂中复制和免疫原性更优

低剂量（4.0 Log₁₀ FFU）接种后，仅LAIV_H1.opt组在鼻洗液中检测到病毒脱落（峰值2.5 Log₁₀ TCID₅₀/ml），而LAIV_H1.par即使高剂量（7.0 Log₁₀ FFU）仍未见脱落。LAIV_H1.opt诱导的HAI、MN及NAI抗体滴度均显著高于LAIV_H1.par，但其中和抗体对野生型的交叉反应性降低（MN实验显示61.4倍差异）。

3. LAIV_H1.opt提供完全保护且抵抗株间竞争

攻毒后，LAIV_H1.par组病毒脱落（2.8 Log₁₀ TCID₅₀/ml/天）和发热（+1.0°C）与未接种组无异，而LAIV_H1.opt组几乎无病毒检出，且完全避免发热（-0.1°C）和体重下降。在四价疫苗中，LAIV_H1.opt仍保持保护效力，未影响其他株免疫原性。

结论与意义

本研究首次在体内模型中证实：LAIV病毒在人体细胞中的高效复制可超越血清抗原匹配性，成为保护效力的关键决定因素。尽管LAIV_H1.opt抗原性“不合格”，其强大的复制能力激发了更全面的免疫应答（包括黏膜抗体、T细胞及交叉反应性抗体），从而弥补了HA错配的缺陷。这一发现挑战了以HAI为金标准的LAIV疫苗株筛选策略，建议将hNEC复制效率作为优先指标。未来需进一步阐明非HA介导的保护机制（如黏膜免疫），并在更多毒株中验证此策略的普适性，为LAIV的理性设计开辟新路径。