在
过去的十年中，由于铁蛋白疫苗具有增强的抗原免疫原性和良好的安全性，人们对铁蛋白疫苗的兴趣越来越大，几种针对各种病原体的候选疫苗已进入I期临床试验。然而，由于蛋白质接头体积大，颗粒不均一性、装配不当和未预料到的免疫原性等挑战阻碍了进一步的进展。
2024年10月4日，
南开大学
郭宇
，
饶子和及
中国人民解放军总医院
赵磊
共同通讯
在
Nature Communications
在线发表题为
“
Self-assembling nanoparticle engineered from the ferritinophagy complex as a rabies virus vaccine candidate
”
的研究论文，
该研究基于人类铁蛋白重链（FTH1）和核受体共激活因子4 （NCOA4）的天然铁蛋白自噬复合体的结构见解，设计了一个通用的铁蛋白适配器递送平台。
工程铁蛋白自噬（Fagy）标签肽与24-mer铁蛋白纳米颗粒的结合亲和力显著增强，从而实现有效的抗原呈递。随后，通过将RABV的
Fagy
标记的糖蛋白结构域III （G
DIII
）非共价偶联到铁蛋白纳米颗粒上，构建了一种自组装狂犬病病毒（RABV）候选疫苗，保持了优异的均匀性、稳定性和免疫原性。该候选疫苗可诱导强效、快速和持久的免疫反应，并在单次给药后保护雌性小鼠免受RABV的侵袭。
此外，这种普遍的、基于铁蛋白的抗原偶联策略为开发针对多种病原体和疾病的疫苗提供了巨大的潜力。
聚合铁蛋白形成24个蛋白质复合体，普遍存在于动物、植物、细菌、真菌等多种生物中。
在脊椎动物中，铁蛋白含有铁蛋白重链（FTH）和铁蛋白轻链（FTL）的24个亚基，其比例在不同的细胞类型中存在差异。它的主要生理功能是在保持铁在细胞内的生物利用度的同时，将铁隔离在不溶性、无毒的状态。这个过程对维持铁的体内平衡至关重要。在过去的十年中，由于纳米颗粒疫苗能够呈现类似于病毒表面的抗原重复阵列，人们对纳米颗粒疫苗的兴趣有所增加。纳米颗粒疫苗具有高安全性和生物相容性、快速生产、广泛适用性、优异的稳定性以及即使在相对较低的剂量下也能引起持久和强大的免疫反应的能力。其特殊的抗原呈递特性使铁蛋白在亚基纳米颗粒疫苗的开发中用途广泛。这种多功能性通过其通过化学偶联、融合蛋白设计或Tag/Catcher相互作用等机制呈现多种疾病相关抗原的能力得到证明。然而，在制备基于铁蛋白的纳米颗粒疫苗的过程中，仍存在一些关键挑战。例如，表面抗原通过化学偶联交联导致颗粒异质性和B细胞激活效率低。此外，对于抗原-铁蛋白基因融合方法，不适当的抗原折叠和抗原-抗原相互作用的干扰可能导致支架组装的抑制或抗原活性的丧失。此外，使用Tag/Catcher技术的抗原标记可以引发针对编码Tag/Catcher的蛋白质的冗余免疫应答。
