免疫聚焦是一种产生免疫原的策略，该免疫原优先将体液免疫反应引导到针对蛋白质的特定表位，是开发候选疫苗的一种有前途的方法。免疫聚焦在1997年首次被讨论，旨在解决开发保护性抗体的挑战。免疫聚焦的基本概念是减少B细胞对脱靶、非中和、亚型特异性或其他不良免疫显性表位的反应，以及增加对特定理想靶表位的反应。Delves, P. J., Lund, T. & Roitt, I. M. Can epitope-focused vaccines select advantageous immune response? Mol. Med. Today 3, 55–60 (1997）免疫聚焦的主要目标是将免疫应答重定向到中和病原体的单克隆抗体定义的表位，远离可能导致疾病的非中和脱靶抗体，或表位依赖性自身免疫反应抗体。根据表位的大小和刺激免疫反应的潜力，蛋白质上不同的表位需要不同的暴露水平，这就是免疫聚焦分辨率。
低分辨率疫苗：需要暴露更多表位，脱靶表位掩盖较少。高分辨率疫苗：暴露的脱靶表位更少，并且更有效地掩盖了它们。交叉菌株增强涉及使用同一蛋白质的抗原不同版本进行序贯免疫，目的是增强超过菌株特异性反应的交叉反应性 B 细胞。交叉菌株增强已在临床前进行了广泛的测试，但与大多数免疫聚焦方法一样，其主要应用是针对 HIV-1 和流感病毒，这两种是高度可变病毒，存在非常多的血清型。
由于交叉应变增强不能屏蔽脱靶应答，因此并非在所有情况下都是理想的。交叉菌株增强的一个实际问题是需要随着时间的推移多次注射不同的抗原，每种抗原都可能需要单独批准才能用于临床。这使得疫苗接种策略复杂化，特别是在资源匮乏的地区。提高该策略可行性的研究包括缓释凝胶或贴剂，在单次注射后依次释放多种菌株。![]()
Roth, G. A. et al. Designing spatial and temporal control of vaccine responses.Nat. Rev. Mater. https://doi.org/10.1038/s41578-021-00372-2 (2021).马赛克展示技术是将抗原表位的不同版本定位在同一支架上，旨在特异性刺激交叉反应性B细胞。![]()
npj Vaccines (2024) 9:11 ; https://doi.org/10.1038/s41541-023-00792-x
第三种免疫聚焦方法：蛋白质解剖（像做手术），使用蛋白质工程去除不需要的表位。Loop删除主要应用于 HIV-1。灵活的高变loop被认为可以阻断 Env 上的中和表位，或者loop本身具有免疫显性。虽然在概念上与loop删除相似，但去除整个结构域对蛋白质的抗原性的影响要大得多，但当仅删除柔性loop不足以避免不良免疫反应时，可能是必要的。这种方法已经在几种不同的背景下进行了探索，包括 HIV-1、RSV（仅头部）和 SARS-CoV-2 RBD 等。表位支架将目标表位从其原生环境转移到不同的支架上。这可能涉及将表位移植到现有但进化上遥远的结构同源物中，或新设计的支架中。![]()
在HIV-1 gp41的n-七肽重复序列（NHR）的疏水口袋是一个高度保守的表位，是各种HIV-1中和性单克隆抗体的靶点。尽管口袋的高度保守性使其成为一种有吸引力的候选疫苗，但通过免疫诱导有效的抗NHR抗体却不易。在IQN17的C端添加5个氨基酸，生成IQN22，在肽的基部引入了一个稳定的盐桥，使口袋硬化。与IQN17相比，用IQN22免疫的小鼠，对gp41口袋产生了更高的中和抗体。
Structure-guided stabilization improves the ability of the HIV-1 gp41 hydrophobic pocket to elicit neutralizing antibodies，J. Biol. Chem. (2023) 299(4) 103062，https://doi.org/10.1016/j.jbc.2023.103062
当存在表位的高分辨率结构时，支架是最容易的，并且表位本身是刚性的，很容易与抗原的其余部分区分。表位支架在免疫聚焦于瞬时暴露的表位时特别有用，这些表位在天然抗原上不易获得。通常，鉴定用作替代支架的结构同源物，是扫描结构数据库中，寻找与原始表位具有相似折叠的蛋白质。随着晶体学/冷冻电镜结构分析，获得的结构越来越多，表位支架有望在未来几年快速发展。对于某些靶表位，可能无法识别理想的同源结构来覆盖原始表位。在这种情况下，从头设计和计算蛋白质折叠，开发展示靶表位的新型支架。最后一种理论上分辨率最高的免疫聚焦方法是表位掩蔽。表位掩蔽使用生化修饰来屏蔽脱靶表位。它的高分辨率之所以出现，是因为修饰可以直接与目标表位相邻，但不能在目标表位内进行。这种方法通常利用全长蛋白质，使得靶表位的结构在很大程度上不受干扰，从而增加了针对所需表位引发bnAb的可能性。![]()
表位受到目标Ab的保护（如图红色）。然后用PEG对蛋白复合物的表面进行修饰，使其成为非免疫原性（灰色）。最后，通过去除抗体来解除对表位的保护。npj Vaccines (2024) 9:11 ; https://doi.org/10.1038/s41541-023-00792-x
