Adv Sci：从人工到天然！司龙龙/田文霞利用天然“降解标签”大幅拓展通用型流感疫苗技术

利用细胞泛素‑蛋白酶体系统（UPS）调控病毒蛋白降解，是研发减毒活疫苗的一种极具前景的策略。

2026年2月21日，中国科学院深圳先进技术研究院司龙龙、山西农业大学田文霞共同通讯在Advanced Science（IF=14.1）在线发表题为Attenuation of Influenza a Virus into Live Vaccines Through C-End Degrons的研究论文。

此前通过将蛋白酶体靶向的降解子（PTD）人工融合到甲型流感病毒M1蛋白的C端，开发了一种蛋白酶解靶向（PROTAR）疫苗技术。鉴于PROTAR疫苗技术要求PTD必须置于病毒蛋白的C端，研究假设该技术可以推广到自然存在的C端降解子。为此，研究通过在流感病毒M1蛋白C端单独加入三个C端degrons，生成了PROTAR疫苗株。

所有生成的PROTAR疫苗株，即M1C−degron−1，M1C−degron−2，以及M1C−degron−3均表现出蛋白酶体依赖的M1蛋白降解，在常规宿主细胞中显著减毒，同时可在适于大规模生产的工程化TEVp表达细胞中高效复制。这些疫苗株在体内也表现出足够的减毒和安全性。

单次鼻内免疫即可诱导强烈的体液免疫、黏膜免疫及显著增强的T细胞免疫应答，这得益于PTD介导的M1抗原提呈增强。该疫苗对同源H1N1和异源H3N2感染均提供强效保护，且其异源免疫依赖CD8⁺T细胞而非抗体介导。本研究证实天然C端降解子可广泛应用于PROTAR疫苗设计，拓展了PROTAR减毒活疫苗技术的适用范围与多功能性。

疫苗接种被认为是预防和控制流感等传染病最有效且最具成本效益的策略之一。然而，尽管有获批流感疫苗，流感仍是一个重大的全球健康威胁。这些持续的公共卫生和社会经济负担凸显了需要以更安全、更有效、更直接的方式开发新的疫苗方法。

本团队最近开发了一种蛋白水解靶向（PROTAR）疫苗技术，利用细胞的泛素蛋白酶体系统（UPS）控病毒蛋白降解以实现减解。通过烟草蚀纹病毒酶切位点（TEVcs）连接肽，将一个可条件性去除的蛋白酶体靶向降解子（PTD）人工融合至甲型流感病毒M1蛋白的C端。

同时在表达TEV蛋白酶（TEVp）的生产细胞中，通过TEVp切割TEVcs实现PTD的去除，从而满足疫苗大规模生产需求。PROTAR设计的一个关键特点是，PTD必须位于病毒蛋白的C端，因为其切除对高效疫苗生产至关重要。这一要求促使我们提出假设：天然存在的C端降解子可作为广泛适用的PTD，用于构建PROTAR疫苗。

C端降解子是位于真核生物底物蛋白最末端C端的短肽基序，它们通过招募特定E3泛素连接酶介导蛋白质多泛素化及后续的蛋白酶体降解，从而调控一大类真核蛋白的降解。其明确的定位特征与在靶向蛋白周转中的既定功能，使C端降解子成为构建新一代PROTAR疫苗的理想候选元件。

利用C端降解子构建PROTAR病毒（摘自Advanced Science）

为探究天然C端降解子在PROTAR疫苗研发中的可行性与普适性，研究将3种C端降解子分别插入流感病毒M1蛋白C端，构建了新型PROTAR疫苗株。所有获得的M1C‑degron疫苗株均在常规宿主细胞中表现出蛋白酶体依赖的M1蛋白降解与显著减毒，同时可在表达TEVp的生产细胞中高效复制。

动物实验显示，这些M1C‑degron疫苗株减毒程度强、安全性好，可诱导强烈的体液免疫、呼吸道黏膜免疫与T细胞免疫应答，并对同源H1N1与异源H3N2病毒攻击均提供强效保护。机制上，M1C‑degron疫苗的交叉保护性主要由CD8⁺T细胞应答介导。

原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202509425