近日,中国科学院武汉病毒研究所、环码生物联合中国科学技术大学团队联合开发的猴痘混合环状 RNA 疫苗研究以期刊预校样形式出现在Molecular Therapy(IF=12.4)杂志上发表,题为:Circular RNA Vaccines against Monkeypox Virus Provide Potent Protection against Vaccinia Virus Infection in mice。研究团队针对猴痘病毒抗原,成功制备混合环状circRNA猴痘疫苗,触发针对猴痘疫苗的有效保护。
疫苗设计
自2022年猴痘暴发以来,人们普遍关注并迫切需求更安全、更有效的特异性疫苗。该研究选择了 4 种猴痘病毒抗原,分别是 A29L,A35R,B6R,M1R。采用circRNA体外制备的方法,针对4种猴痘病毒抗原合成相应的 CircRNA ,采用 ALC-0315-LNP 包封或者将 4 种组分等比例混合后再用 ALC-0315-LNP 包封制成混合 CircRNA 疫苗。
疫苗刺激体液免疫
与安慰剂对照组相比,4 种单价环状RNA疫苗(5μg)均能在小鼠体内触发相应的血清结合抗体,而 circMix4混合疫苗(每种组分 5μg)可触发靶向4种抗原的血清结合抗体。有意思的是,只有circMix4 混合疫苗和circM1R疫苗免疫小鼠血清中含有较高水平的靶向VTT天花毒株和猴痘活病毒的中和抗体滴度,这说明M1R抗原主要与中和病毒相关。
疫苗诱导细胞免疫
与安慰剂对照组相比,环状RNA疫苗小鼠的脾脏细胞,在相应抗原肽的刺激下,可分泌特异性的细胞因子。相比较而言,circMix4混合疫苗免疫小鼠中分泌特异性细胞因子的脾脏细胞比例水平更加显著。而且,在A35R多肽刺激下,circMix4混合疫苗和 circA35R疫苗可明显触发CD8+T细胞反应,特别是分泌IFN-γ和IL-4的CD8+T细胞。
体内验证疫苗效果
与安慰剂对照组相比,只有circA29L免疫小鼠的体重出现持续下降。在攻毒试验第七天时,circA29L免疫小鼠死亡率为百分之百。相比之下,其他环状RNA 疫苗免疫小鼠在整个试验期间均展现出完全的免疫保护效果。
混合疫苗保护最全面
大体来看,与安慰剂对照组相比,环状RNA疫苗免疫小鼠肺部、气管及鼻甲中的病毒载量均出现极其明显的降低。尤其是,circMix4混合疫苗免疫小鼠的各个测试组织中的病毒载量均得到完全抑制。从肺部组织切片来看,circMix4混合疫苗的保护效果是最佳的。
结论
研究团队开发的猴痘混合环状RNA疫苗在小鼠体内触发了强烈的体液免疫和细胞免疫,并且能够有效保护免疫小鼠免受猴痘病毒的攻击感染。与传统mRNA相比,circRNA的闭环结构在没有修饰的情况下具有高稳定性,较低的免疫原性和较低的细胞毒性。考虑到猴痘的潜在快速传播,MPXV circRNA疫苗具有快速开发和大规模生产的优势,因此在预防感染相关症状、住院和死亡方面发挥了至关重要的作用。这项研究展示了环状RNA疫苗在预防猴痘病毒方面的潜力,并为未来的疫苗研发提供了新的方向。