2026年5月26日，北京大學未來技術學院肖瑞平團隊，聯合長春生物制品研究所有限責任公司、北京生物制品研究所有限責任公司等單位，在Life Metabolism在線發表題為 “Structure-guided design of a PCSK9 epitope vaccine with efficacy against hyperlipidemia and atherosclerosis” 的研究論文。該文于 2025年12月1日投稿，2026年5月15日修回，2026年5月19日接收，2026年5月26日在線發表。

低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）升高是動脈粥樣硬化性心血管疾病（ASCVD）的重要危險因素。前蛋白轉化酶枯草溶菌素/kexin 9型（PCSK9）通過促進肝細胞表面LDL受體（LDLR）降解，減少LDL-C清除，因此已成為降脂治療的重要靶點。現有PCSK9單克隆抗體和siRNA藥物雖已顯示明確降脂作用，但仍存在價格較高、需反復給藥、長期依從性受限等問題。

本研究采用結構指導的疫苗設計策略，整合Protein Data Bank（PDB）中PCSK9–抗體復合物結構與AlphaFold3預測結果，從PCSK9–抗體結合界面中篩選B細胞表位，并與異源T輔助細胞（Th）表位融合，構建PCSK9肽類表位疫苗。研究顯示，候選疫苗PVC3在CpG聯合鋁佐劑（CpG + Alum）配方下，可在小鼠、豚鼠和恒河猴中誘導強而持久的抗PCSK9抗體反應。

在機制設計上，研究團隊首先基于結構分析獲得6個PCSK9–抗體復合物結構，并根據抗體結合界面中PCSK9殘基的埋藏表面積（BSA）篩選候選表位。進一步的多序列比對顯示，3個候選肽段在19個物種中均具有較高保守性，提示這些區域可能位于PCSK9功能關鍵結構域，也支持其在動物模型中的免疫反應具有一定轉化參考價值。

在免疫原性評價中，3個候選疫苗中僅PVC3能夠誘導明顯的PCSK9特異性IgG反應。研究進一步優化佐劑后發現，Alum + CpG組合顯著優于單獨Alum、單獨CpG或MF59，可誘導最高水平的PCSK9特異性抗體。劑量篩選顯示，25 μg PVC3誘導的抗體滴度顯著高于10 μg組；抗體亞型分析提示PVC3可誘導IgG1、IgG2a和IgG2b等多種PCSK9特異性IgG亞型，并且抗體反應可持續至第24周。

安全性方面，PVC3疫苗接種小鼠與對照組相比未見明顯體重差異，BUN、ALT、CRE、AST等肝腎功能相關血清生化指標均處于生理范圍；心、肝、脾、肺、腎等主要臟器組織病理學檢查未見結構異常或炎癥細胞浸潤。ELISPOT結果顯示，完整PVC3疫苗可誘導IFN-γ和IL-4反應，而單獨PCSK9 B細胞表位PEC3未誘導可檢測的細胞因子分泌，提示該表位本身未觸發T細胞介導免疫，降低了針對內源性PCSK9產生自身免疫反應的風險。

在藥效評價中，研究分別采用AAV-hPCSK9D374Y誘導的預防性高膽固醇血癥小鼠模型和ApoE?/?治療性模型。預防模型中，PVC3疫苗可顯著抑制AAV誘導的LDL-C和總膽固醇升高，并減少肝臟脂質積累。治療模型中，PVC3疫苗同樣可減緩ApoE?/?小鼠LDL-C升高，第4周和第14周LDL-C水平較對照組分別降低29%和20%，同時減輕肝細胞脂質沉積。

更進一步，PVC3疫苗還在ApoE?/?小鼠中減輕動脈粥樣硬化病變。全主動脈Oil Red O染色顯示，疫苗組主動脈病變面積占總主動脈表面積的18.9%，低于對照組的29.8%；主動脈根部橫截面分析也顯示，疫苗組斑塊面積和壞死核心比例下降，提示該疫苗不僅影響循環LDL-C水平，也可能減緩動脈粥樣硬化斑塊形成和進展。

值得注意的是，在恒河猴研究中，PVC3疫苗同樣能夠誘導較強PCSK9特異性抗體反應，并維持16周；血清BUN、ALT、CRE、AST均處于正常范圍，ELISPOT也未提示異常自身免疫激活。然而，與小鼠模型不同，恒河猴血漿LDL-C、TC、HDL-C和TG等脂質指標較對照組未出現統計學顯著差異。這說明PVC3在非人靈長類動物中具有良好免疫原性，但其降脂效果可能受動物模型、基礎血脂狀態或代謝補償機制影響，仍需進一步優化。

總體來看，該研究提出了一種結構指導設計的PCSK9肽類表位疫苗策略。PVC3可在多種動物中誘導持久抗PCSK9抗體，并在高膽固醇血癥小鼠模型中降低LDL-C、減輕肝臟脂質沉積和動脈粥樣硬化病變。雖然其在健康恒河猴中尚未顯示明確降脂效果，但該研究為PCSK9靶向疫苗的進一步優化和臨床轉化提供了重要的前臨床依據。OUP頁面也標注該文目前為 accepted manuscript，后續正式排版版本可能會有細節調整，但DOI保持不變。

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【摘要】

前蛋白轉化酶枯草溶菌素/kexin 9型（PCSK9）在調控低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）水平中發揮核心作用，已成為動脈粥樣硬化性心血管疾病（ASCVD）治療中備受關注的靶點。盡管靶向PCSK9的單克隆抗體已顯示出明確臨床療效，但其成本較高，且需要反復給藥，這限制了其廣泛應用。

本研究基于Protein Data Bank（PDB）結構數據和AlphaFold3預測結果，從PCSK9–抗體復合物中識別B細胞表位，并將其與異源T輔助細胞表位融合，開發了一種肽類疫苗。在CpG聯合鋁佐劑（CpG + Alum）配方下，該疫苗可在小鼠、豚鼠和恒河猴中誘導強而持久的抗PCSK9抗體反應。

在預防性和治療性小鼠模型中，該疫苗顯著降低LDL-C水平，并減輕肝臟脂質積累。此外，該疫苗還減緩了動脈粥樣硬化斑塊的進展。在動物模型中，該疫苗未顯示出系統毒性或自身免疫反應跡象。

這些發現提示，通過主動免疫靶向PCSK9，該疫苗可能成為控制高膽固醇血癥和預防ASCVD的一種安全、有效且具有可規模化潛力的策略。

關鍵詞：PCSK9；AlphaFold3；高脂血癥；動脈粥樣硬化；疫苗

01

研究背景及科學問題

心血管疾病（CVDs）仍是全球發病和死亡的首要原因，而動脈粥樣硬化是其中多數疾病的重要病理基礎。在動脈粥樣硬化的主要危險因素中，高脂血癥，尤其是低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）水平升高，發揮著核心作用。全球25歲及以上成年人中，超過39%存在膽固醇升高問題，每年與此相關的死亡人數超過450萬。在中國，心血管疾病長期位居死亡原因首位，約占總死亡人數的五分之二。隨著城市化進程加快和生活方式改變，血脂異常負擔迅速上升，近期全國調查顯示，近40%的成年人存在血脂異常。因此，有效控制血漿膽固醇水平，尤其是LDL-C，已成為預防和管理動脈粥樣硬化性心血管疾病（ASCVD）的關鍵策略。

PCSK9是LDL-C代謝的重要調節因子。它是一種主要由肝臟分泌的絲氨酸蛋白酶。PCSK9的催化結構域可與肝細胞表面的低密度脂蛋白受體（LDLR）結合，促使LDLR內吞并在溶酶體中降解。PCSK9功能獲得性突變可導致早發動脈粥樣硬化，而功能缺失性突變則與LDL-C水平降低和心血管風險下降相關。正因如此，PCSK9–LDLR軸在脂質調控中的關鍵作用，使其成為治療干預的重要靶點。

目前，臨床血脂異常管理已有多種治療策略，包括他汀類藥物、依洛尤單抗、阿利西尤單抗、托萊西單抗等單克隆抗體，以及Inclisiran等小干擾RNA（siRNA）藥物。他汀類藥物通過抑制3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A（HMG-CoA）還原酶，減少內源性膽固醇合成并促進LDL-C清除，仍是標準一線治療方案。然而，他汀類藥物常與肌肉相關癥狀、肝毒性等副作用有關，可能導致患者依從性下降甚至中斷治療。

靶向PCSK9的單克隆抗體可阻斷PCSK9與LDLR相互作用，從而增強LDL-C清除。與他汀聯合應用時，這類抗體可在他汀治療基礎上進一步降低LDL-C約50%–60%。不過，這類治療通常需要每2–4周進行一次皮下注射，長期依從性可能受到影響。Inclisiran等siRNA藥物通過沉默肝臟PCSK9表達發揮作用，給藥間隔較長，通常為首次給藥后3個月進行第二次給藥，之后每6個月維持給藥一次。口服小分子抑制劑CVI-LM001可阻斷LDLR內吞和降解，從而降低血漿LDL-C水平，但目前仍處于臨床階段。

盡管這些PCSK9靶向干預已顯示療效，其廣泛應用仍受到高成本和反復給藥需求的限制。因此，亟需開發替代策略，在實現強效降脂的同時，提高長期ASCVD管理和預防中的可及性、經濟性和便利性。

疫苗長期以來在感染性疾病預防中發揮重要作用，如今也被用于探索慢性疾病的預防和治療。在這一背景下，靶向PCSK9的疫苗可能為長期、低成本控制LDL-C水平并降低心血管風險提供新策略。既往PCSK9疫苗設計主要采用PCSK9完整催化結構域作為免疫原，或基于PCSK9與LDLR之間的結構界面選擇表位。與之不同，本研究采用了一種新的表位設計策略：通過整合AlphaFold3預測的PCSK9結構信息和PDB中已有實驗結構，識別候選表位區域。這種由抗體結構指導的設計方法，為表位篩選提供了更有針對性的依據，也是本研究的重要創新點。

為增強免疫原性并降低免疫耐受風險，研究團隊在疫苗構建中加入了異源病毒來源的T輔助細胞（Th）表位。隨后，研究在多種小鼠模型和非人靈長類動物（NHPs）中評價該疫苗的效果，以評估其在高膽固醇血癥預防和治療中的潛力。研究結果提示，結合Th表位的PCSK9表位疫苗，可能成為預防和治療高脂血癥及動脈粥樣硬化的一種有前景的干預方式。

02

重要發現及亮點

基于結構和保守性分析篩選PCSK9候選表位

研究團隊首先利用AlphaFold3預測結果和PDB數據庫中已有晶體結構，共獲得6個PCSK9–抗體復合物結構。對于每一個結構，研究計算了抗體結合界面中PCSK9各殘基的埋藏表面積（BSA）。根據BSA數值，研究篩選出3個BSA最高的肽段區域作為候選表位。

以候選肽3為例，其與抗體結合時總BSA達到466.7 ?2，并在結合界面形成多個穩定氫鍵。這些結構特征提示，候選肽3具有作為構象性B細胞表位的潛力，并可能在抗原識別中發揮重要作用。

為進一步驗證這些候選表位的潛力，研究對來自19個不同物種的PCSK9同源序列進行了多序列比對。結果顯示，3個候選肽段在所分析物種中均具有較高序列保守性。這種跨物種保守性說明兩點：一是這些肽段可能位于PCSK9功能上重要的區域；二是在動物模型，尤其是嚙齒類動物和非人靈長類動物中由這些表位誘導的免疫反應，可能具有向人類研究轉化的參考價值。綜合來看，這3個肽段被認為是具有潛力的疫苗抗原候選區域。

圖1：從PCSK9–抗體復合物中識別候選表位。（a）PDB數據庫中PCSK9與相應抗體的相互作用結構（PDB：3H42）。PCSK9蛋白以藍色顯示，抗體重鏈和輕鏈分別以綠色和紫色顯示，候選表位3以黃色顯示。（b）PCSK9–抗體界面處埋藏表面積（BSA）分析。數值較高的區域（紅色）提示可能為候選表位。人PCSK9氨基酸編號從PCSK9催化結構域的第一個氨基酸開始計算。AA表示氨基酸。（c）候選表位氨基酸保守性分析。另見補充圖S1和S2。

PVC3疫苗在小鼠和豚鼠中誘導強抗體應答

研究篩選出的PCSK9候選表位是長度約10個氨基酸的短線性肽。由于肽段較短，這類最小表位單獨給藥時通常免疫原性較弱。為解決這一問題，研究團隊通過柔性連接肽，將Th表位連接到PCSK9表位的C端。每個PCSK9候選疫苗（PVC）均采用“PCSK9表位–KKKeK–Th表位”的共同模塊化結構。

為了評價候選疫苗的免疫原性，研究將每種候選疫苗以10 μg劑量，并與CpG + Alum復合佐劑配伍，對BALB/c小鼠進行皮下免疫。研究采用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）檢測PCSK9特異性抗體反應。在3個候選疫苗中，只有PVC3誘導出明顯的抗PCSK9 IgG反應。其IgG滴度逐漸升高，并在第4周達到約3.2（log10）的幾何平均滴度（GMT）。相比之下，PVC1和PVC2在整個觀察期內均未誘導出高于基線水平的可檢測PCSK9特異性抗體，提示其免疫原性不足。

為篩選PVC3肽類疫苗的最佳佐劑，研究比較了4種配方：單獨Alum，即常規偏向Th2反應的佐劑；單獨CpG寡脫氧核苷酸，即可促進Th1偏向反應的強Toll樣受體9（TLR9）激動劑；MF59，即一種獲批用于人流感疫苗的角鯊烯水包油乳劑；以及Alum和CpG聯合配方，即混合Th1/Th2佐劑。第28天采集血清后發現，Alum + CpG聯合配方明顯優于其他配方，可誘導最高水平的PCSK9特異性抗體，與其他各組相比差異顯著（P < 0.001）。雖然單獨Alum和單獨CpG也可產生可檢測抗體反應，但滴度明顯低于聯合配方。MF59雖然在其他疫苗平臺中具有一定效果，但在該PCSK9肽類疫苗模型中未顯示更優反應。因此，Alum + CpG被選為后續研究的標準佐劑配方。

隨后，研究進一步確定最佳免疫劑量。BALB/c小鼠分別接種2.5 μg、10 μg或25 μg PVC3，并均采用Alum + CpG配方。結果顯示，25 μg劑量誘導的抗體滴度（GMT 4.7）顯著高于10 μg組（GMT 2.8），差異具有統計學意義（P < 0.001）。

為了進一步刻畫PVC3誘導的免疫反應，研究檢測了第4周血清樣本中的IgG亞型。PVC3接種可誘導PCSK9特異性IgG1、IgG2a和IgG2b的明顯升高，三者GMT均超過3。其中IgG1為優勢亞型，GMT為3.8，顯著高于對照動物（P < 0.001），提示該疫苗誘導了較強的Th2偏向免疫反應。多種IgG亞型的出現說明該疫苗可誘導較廣泛、相對平衡的體液免疫反應，這可能有助于形成更全面的免疫保護。

研究還檢測了抗體反應的持久性。血清抗體滴度隨訪至第24周時，抗體GMT仍保持在4.2，與早期時間點相比未見明顯下降，說明PVC3誘導的體液免疫具有較長持續性。為評價PVC3的跨物種免疫原性，研究以50 μg劑量免疫豚鼠。第4周時，豚鼠PCSK9特異性IgG滴度達到GMT 3.8，說明該疫苗在豚鼠中同樣具有較強免疫原性。

總體而言，這些結果表明，PVC3疫苗能夠誘導強而持久的抗PCSK9抗體反應，支持其作為有效疫苗候選物的潛力。

圖2：PCSK9疫苗在小鼠和豚鼠中的免疫原性。（a）疫苗構建示意圖，顯示PCSK9候選表位通過柔性連接肽與Th表位相連。（b）BALB/c小鼠免疫流程圖，第0周進行初次免疫，第2周加強免疫。3種候選疫苗各10 μg，并與CpG + Alum復合佐劑混合。生理鹽水作為對照，其中100 μL經皮下注射至BALB/c小鼠。（c）不同PVC誘導抗體反應的比較。在第0、2和4周采集血液樣本并分離血清。采用ELISA檢測抗PCSK9抗體，結果以10為底的對數表示。（d）不同佐劑配方下PCV3疫苗在BALB/c小鼠中誘導抗體反應的比較。CpG + Alum表示CpG與鋁佐劑聯合；CpG表示單獨CpG佐劑；Alum表示單獨鋁佐劑；MF59表示MF59佐劑；Mock表示空白對照組。小鼠免疫、采血和抗體檢測方法與圖2b一致。（e）小鼠接種2.5、10或25 μg PVC3疫苗后的劑量依賴性抗體反應。小鼠免疫、采血和抗體檢測方法與圖2b一致。（f）25 μg劑量免疫小鼠后抗PCSK9抗體的同種型分布，包括IgG1、IgG2a和IgG2b。第4周采集血清，并采用ELISA方法分析。（g）小鼠24周內抗體反應的持久性。（h）豚鼠免疫流程圖，第0周進行初次免疫，第2周加強免疫。第0、2和4周采集血液樣本并分離血清。（i）豚鼠血清中PCSK9特異性IgG滴度的時間變化曲線。所有數據均以均值 ± 標準誤（SEM）表示。樣本量為每組n = 6。統計分析采用非配對Student’s t檢驗（f）、單因素方差分析并進行Tukey事后檢驗（d），以及雙因素方差分析并進行Sidak事后檢驗（a、e、g和i）。*P < 0.05；**P < 0.01；***P < 0.001。

PCSK9疫苗顯示良好安全性特征

疫苗安全性是其臨床可行性和長期可靠性的重要基礎。本研究中，疫苗接種組與對照組小鼠體重無顯著差異，提示未出現明顯系統毒性。血清生化指標，包括血尿素氮（BUN）、丙氨酸氨基轉移酶（ALT）、肌酐（CRE）和天冬氨酸氨基轉移酶（AST），在各組中均保持在生理范圍內，提示沒有腎功能或肝功能損傷證據。主要器官，包括心、肝、脾、肺和腎的組織病理學分析也未發現疫苗接種動物出現結構異常或炎癥細胞浸潤，進一步支持該疫苗具有較好的安全性。

為評估自身免疫反應風險，研究采用酶聯免疫斑點試驗（ELISPOT）檢測免疫后脾細胞的細胞因子產生情況。脾細胞經完整PVC3疫苗刺激后，可觀察到明顯的干擾素-γ（IFN-γ）和白細胞介素-4（IL-4）反應，證實T細胞被激活。相比之下，單獨使用PCSK9 B細胞表位PEC3刺激時，未誘導可檢測的細胞因子分泌，說明該表位本身并未觸發T細胞介導免疫。這提示免疫系統并未將內源性PCSK9識別為自身抗原，從而降低自身免疫風險。

圖3：PCSK9疫苗安全性評價。（a）接種疫苗或佐劑對照的BALB/c小鼠在4周內的體重監測。（b）血清生化標志物分析。BALB/c小鼠接種25 μg PVC3疫苗或Mock對照后，于第12周采血并分離血清。隨后采用相應檢測試劑盒檢測肝腎功能相關血清生化指標，包括BUN、CRE、ALT和AST。（c）實驗終點時，免疫組和對照組小鼠主要器官，包括心、肝、脾、肺和腎的代表性HE染色圖像。比例尺：20 μm。（d）ELISPOT分析脾細胞在PVC3疫苗、PEC3或Mock刺激下產生IFN-γ和IL-4的情況。小鼠于第4周處死并采集脾臟。所有數據均以均值 ± SEM表示。樣本量為每組n = 6。統計分析采用非配對Student’s t檢驗（b）和雙因素方差分析并進行Sidak事后檢驗（a）。*P < 0.05；**P < 0.01；***P < 0.001。

PCSK9疫苗在預防性小鼠模型中抑制LDL-C升高并減輕肝臟脂質積累

為研究PVC3疫苗對高膽固醇血癥的預防效果，研究團隊采用了靜脈注射編碼人PCSK9D374Y的腺相關病毒（AAV-hPCSK9D374Y）誘導小鼠模型。BALB/c小鼠在第0周和第2周皮下接種PVC3疫苗，并在第2周經尾靜脈注射AAV。與前述結果一致，該疫苗誘導了強PCSK9特異性抗體反應，GMT超過4.6（P < 0.001），并持續至14周。

在第2周AAV給藥前，Mock組和PVC3接種組的基線LDL-C水平相近，分別為1.79和1.76 mmol/L（P > 0.99）。至第4周AAV給藥后，Mock組血清LDL-C明顯升高，而PVC3接種小鼠未出現類似升高，二者分別為3.05和1.75 mmol/L（P < 0.05），提示該疫苗可顯著抑制LDL-C升高。總膽固醇（T-CHO）在第4周也呈現相同趨勢，接種組表現出明顯抑制作用，兩組分別為4.94和2.90 mmol/L（P < 0.05）。值得注意的是，各組高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）和甘油三酯（TG）水平未見差異，提示該疫苗對LDL-C調節具有一定選擇性。

組織學分析進一步支持上述發現。HE染色和Oil Red O染色均顯示，與對照組相比，PVC3處理小鼠肝臟脂質積累減少，提示該疫苗對肝臟脂肪變性具有一定保護作用。

圖4：PCSK9疫苗在預防性小鼠模型中的效果。（a）預防模型實驗設計。BALB/c小鼠接受兩次皮下免疫。第2周，免疫后小鼠經尾靜脈注射AAV-hPCSK9D374Y。（b）抗PCSK9抗體滴度隨時間變化。每2周采集小鼠血液樣本，并采用ELISA檢測抗體（第0–14周）。（c）采用血脂檢測試劑盒測定小鼠血脂譜。LDL-C（左）、T-CHO（中左）、HDL-C（中右）和TG（右）。（d）實驗終點時，免疫組和對照組小鼠肝組織代表性HE染色圖像（左）及定量分析（右）。（e）實驗終點時，免疫組和對照組小鼠肝組織代表性Oil Red O染色圖像（左）及定量分析（右）。所有數據均以均值 ± SEM表示。統計分析采用雙因素方差分析并進行Sidak事后檢驗（b和c）。*P < 0.05；**P < 0.01；***P < 0.001。比例尺：100 μm。

PCSK9疫苗在治療性小鼠模型中緩解高脂血癥相關病理改變

為評估PVC3疫苗在血脂異常模型中的治療潛力，研究采用ApoE?/?小鼠。該模型可自發形成高膽固醇血癥和動脈粥樣硬化病變。17–18周齡小鼠在第0周和第2周接受兩劑PVC3疫苗皮下免疫，血清樣本每2周采集一次，持續至第14周。接種疫苗后，小鼠產生了強PCSK9特異性IgG反應，第4周GMT達到4.7，說明體液免疫反應成功被誘導。

血清脂質分析顯示，與Mock組相比，PVC3接種顯著減緩LDL-C升高。對照小鼠在整個觀察期間LDL-C水平持續處于高位，第4周達到16.5 mmol/L，第14周達到20.3 mmol/L。相比之下，PVC3接種小鼠LDL-C升高速度明顯較慢，第4周為12.7 mmol/L，第14周為16.0 mmol/L，相較對照組分別降低29%和20%（P < 0.01）。T-CHO水平也出現類似降低，而HDL-C和TG水平未受影響，這與預防模型中觀察到的血脂變化模式一致。

肝組織病理學評價顯示，疫苗接種小鼠肝細胞內脂質積累減少，HE染色和Oil Red O染色均證實了這一結果。這些發現表明，PVC3疫苗不僅可預防高脂血癥相關異常，也可在治療性模型中緩解高脂血癥相關病理改變。

圖5：PCSK9疫苗在治療性小鼠模型中的效果。（a）治療性ApoE?/?模型實驗設計。ApoE?/?小鼠于第0周和第2周接受兩次皮下免疫。從第0周至第14周，每2周采集一次血液樣本。（b）抗PCSK9抗體滴度隨時間變化。分離第0–14周采集血液樣本中的血清后，采用ELISA方法檢測抗體。（c）采用血脂檢測試劑盒測定小鼠血脂譜。LDL-C（左）、T-CHO（中左）、HDL-C（中右）和TG（右）。（d）實驗終點時，免疫組和對照組小鼠肝組織代表性HE染色圖像（左）及定量分析（右）。（e）實驗終點時，免疫組和對照組小鼠肝組織代表性Oil Red O染色圖像（左）及定量分析（右）。所有數據均以均值 ± SEM表示。統計分析采用雙因素方差分析并進行Sidak事后檢驗（b和c）。*P < 0.05；**P < 0.01；***P < 0.001。比例尺：100 μm。

PCSK9疫苗減輕ApoE?/?小鼠動脈粥樣硬化病變

鑒于PVC3疫苗具有較強降脂作用，研究進一步評估其對ApoE?/?小鼠動脈粥樣硬化進展的影響。全主動脈Oil Red O染色顯示，接種疫苗的小鼠主動脈病變面積顯著減少，占總主動脈表面積的18.9%；而對照組為29.8%。這說明疫苗可明顯降低整體動脈粥樣硬化負擔。

此外，主動脈根部橫截面分析顯示，與Mock組相比，PVC3接種顯著降低病變面積。疫苗組病變面積為0.7 mm2，Mock組為1.0 mm2。疫苗還降低壞死核心占總斑塊面積的比例，疫苗組為10.1%，Mock組為22.0%。這些結果提示，該疫苗不僅可降低循環LDL-C水平，還可能對動脈粥樣硬化病變形成和進展產生保護作用。

圖6：PCSK9疫苗對動脈粥樣硬化的影響。（a）治療性研究結束時，即第14周，疫苗組和對照組ApoE?/?小鼠全主動脈Oil Red O染色代表性圖像。（b）第14周主動脈根部動脈粥樣硬化病變面積測定。（c）第14周疫苗組和對照組小鼠主動脈根部切片代表性HE染色圖像，并對壞死核心面積進行定量。比例尺：500 μm。

PCSK9疫苗在非人靈長類動物中誘導抗體反應，但降脂效果仍需優化

為進一步評估PVC3疫苗的轉化潛力，研究在恒河猴中進行了兩劑肌肉免疫實驗。該疫苗誘導了強PCSK9特異性抗體反應，第8周GMT超過4.3（P < 0.001），并維持至第16周。血清生化參數，包括BUN、ALT、CRE和AST，在各組中均處于正常生理范圍，提示未見肝腎毒性跡象。此外，ELISPOT分析未發現針對內源性PCSK9表位的異常IFN-γ或IL-4反應，進一步證實在非人靈長類動物中未觀察到自身免疫激活證據。

接種疫苗的猴產生了強抗PCSK9 IgG反應，其滴度與小鼠和豚鼠中的結果相近。然而，與對照組相比，血漿脂質參數，包括LDL-C、TC、HDL-C和TG，均未出現統計學顯著差異（均P > 0.05）。這些結果說明，PVC3疫苗在恒河猴中具有較強免疫原性，但其降脂效果可能在大型動物模型中存在差異，仍需要進一步優化。

圖7：PCSK9疫苗在非人靈長類動物（NHPs）中的評價。（a）恒河猴免疫流程圖，第0周和第4周進行免疫。每4周采集一次血液樣本，并分離血清，用于ELISA檢測抗PCSK9抗體。（b）疫苗組和對照組猴隨時間變化的抗PCSK9抗體滴度（n = 3/組）。（c）疫苗組和對照組猴血清生化參數，包括BUN、CRE、ALT和AST。采用檢測試劑盒檢測第16周血清樣本。（d）ELISPOT分析第8周疫苗組和對照組猴外周血單個核細胞在PVC3疫苗、PEC3或Mock刺激下產生IFN-γ和IL-4的情況。（e）第16周檢測疫苗組和對照組猴血清脂質參數，包括LDL-C、T-CHO、HDL-C和TG。所有數據均以均值 ± 標準誤（SEM）表示。

【Citation】:Sun H, Li Z, Hu X, Zhang X, Ma K, Zhang J, Liu C, Xiao R. Structure-guided design of a PCSK9 epitope vaccine with efficacy against hyperlipidemia and atherosclerosis.Life Metabolism.2026;loag013.

【貢獻】★★★★★

本研究基于PCSK9–抗體相互作用的結構信息，開發了一種新的靶向PCSK9的肽類疫苗。該疫苗能夠誘導強而持久的抗體反應，并在高膽固醇血癥小鼠模型中降低LDL-C水平、減輕動脈粥樣硬化。雖然其在非人靈長類動物中尚未顯示明確降脂效果，這一結果提示后續轉化仍面臨挑戰，但本研究形成的系統性前臨床評價結果，為進一步優化和開發面向人類應用的PCSK9靶向疫苗提供了基礎。

同時，研究也指出了當前工作的局限性。由于該疫苗在非人靈長類動物模型中未能降低LDL-C，其與他汀類等標準降脂藥物聯合應用的潛在價值仍需進一步評估。本研究主要集中于疫苗功能評價，尚未深入檢測更詳細的分子機制，例如肝臟LDLR蛋白水平、循環游離PCSK9水平，以及體外中和PCSK9介導LDLR降解的能力。未來研究需要進一步解決這些問題，以支持PCSK9靶向疫苗的持續開發和臨床轉化。

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