2025年11月07日 中國科學(xué)院武漢病毒研究所等單位在《Vaccine》上發(fā)表題為" Modular design of a self-amplifying mRNA vaccine for multivalent immunization against Neisseria meningitidis B"的研究論文。
研究團(tuán)隊通過艾特森MPE-L2型微流控制備儀制備mRNA-LNP疫苗，成功開發(fā)出一款 “效價高、工藝優(yōu)、成本低” 的MenB多價SAM疫苗，并建立了一套可復(fù)制的多價細(xì)菌mRNA疫苗開發(fā)平臺。
研究背景
B型腦膜炎奈瑟菌(MenB)是引發(fā)細(xì)菌性腦膜炎和敗血癥的主要病原體之一，對嬰幼兒、青少年及免疫功能低下的人群危害顯著；其疫苗研發(fā)長期受限于莢膜多糖免疫原性弱且與人神經(jīng)細(xì)胞黏附分子結(jié)構(gòu)相似、外膜蛋白抗原變異性大及免疫逃逸機制復(fù)雜等問題，現(xiàn)有的臨床蛋白疫苗存在生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高、免疫持久性不足等缺陷。
自擴增mRNA(SAM)技術(shù)平臺憑借抗原設(shè)計靈活、生產(chǎn)簡便、免疫原性強且具劑量節(jié)約潛力的優(yōu)勢，為突破上述困境提供了新可能，但多價細(xì)菌mRNA疫苗開發(fā)仍面臨抗原競爭、表達(dá)不均等挑戰(zhàn)，亟需優(yōu)化抗原設(shè)計與制劑工藝以實現(xiàn)多抗原均衡呈遞與功能協(xié)同。
1. 疫苗設(shè)計
2. mRNA-LNP疫苗制備
圖例1：LNP篩選過程
3. 串聯(lián)抗原mRNA構(gòu)建體設(shè)計與表征
研究團(tuán)隊首先通過串聯(lián)抗原mRNA構(gòu)建體的設(shè)計與基礎(chǔ)表征，明確串聯(lián)抗原NRM與SAM平臺的結(jié)構(gòu)差異，同時借助瓊脂糖凝膠電泳驗證12種串聯(lián)抗原mRNA的分子大小與理論預(yù)期一致，為后續(xù)免疫實驗構(gòu)建核心研究材料。
串聯(lián)抗原設(shè)計：將四種抗原通過柔性鏈接肽融合為單一蛋白，并編碼于自復(fù)制mRNA(SAM)或非復(fù)制mRNA(NRM)中，同時分別在蛋白N端整合6種信號肽進(jìn)行篩選。
單抗原混合設(shè)計：分別編碼單個抗原的SAM，通過預(yù)混合(PreMix)或后混合(PostMix)方式封裝于脂質(zhì)納米顆粒(LNP)中。
圖例2：抗原mRNA構(gòu)建體設(shè)計與表征
4. SAM與NRM平臺體液免疫原性對比
在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊通過開展SAM與NRM平臺的體液免疫原性對比，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化小鼠免疫程序，檢測不同時間點血清中四種抗原的特異性IgG抗體滴度，明確SAM平臺在激發(fā)體液免疫方面具有顯著優(yōu)勢。
圖例3：SAM與NRM平臺體液免疫原性對比
5.疫苗誘導(dǎo)的T細(xì)胞活化及IFN-γ分泌
隨后，研究團(tuán)隊從細(xì)胞免疫層面進(jìn)一步驗證該結(jié)論，通過流式細(xì)胞術(shù)分析T細(xì)胞活化標(biāo)志物的表達(dá)，結(jié)合ELISpot試驗定量抗原特異性IFN-γ的分泌水平，全面證實SAM平臺在誘導(dǎo)功能性細(xì)胞免疫應(yīng)答中的核心價值優(yōu)勢。
圖例4：疫苗誘導(dǎo)的T細(xì)胞活化及IFN-γ分泌
6. 單抗原混合與串聯(lián)構(gòu)建體免疫原性比較
為解決串聯(lián)構(gòu)建體體外表達(dá)不足的問題，研究團(tuán)隊通過提出單抗原混合策略，系統(tǒng)比較單抗原PreMix/PostMix策略與串聯(lián)構(gòu)建體(SAM-SP2)的體液免疫效果，驗證單抗原混合策略的可行性與優(yōu)越性。
圖例5：單抗原混合與串聯(lián)構(gòu)建體免疫原性比較
7. 不同劑量疫苗的體液免疫應(yīng)答
基于上述優(yōu)化策略，研究團(tuán)隊進(jìn)一步開展劑量梯度研究，設(shè)置1μg、5μg、15μg三個劑量組，分析不同劑量下三種疫苗策略的多抗原特異性抗體應(yīng)答，為臨床劑量選擇提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。
圖例6：不同劑量疫苗的體液免疫應(yīng)答
8. 不同劑量疫苗的細(xì)胞免疫應(yīng)答特征
最后，研究團(tuán)隊聚焦不同劑量疫苗的細(xì)胞免疫應(yīng)答特征，通過流式細(xì)胞術(shù)和ELISpot試驗，明確PreMix/PostMix組在各劑量下均能有效激活T細(xì)胞活化與IFN-γ分泌，結(jié)合后續(xù)血清殺菌試驗結(jié)果，最終確立SAM-PreMix策略的綜合優(yōu)勢，為多價細(xì)菌mRNA 疫苗研發(fā)提供完整解決方案。
圖例7：不同劑量疫苗的細(xì)胞免疫應(yīng)答特征
知識分享：研究亮點
1 創(chuàng)新構(gòu)建 “單抗原平行表達(dá)+自擴增mRNA(SAM)” 多價疫苗框架，通過串聯(lián)融合與PreMix/PostMix兩種混合制劑策略的系統(tǒng)對比，解決了傳統(tǒng)多抗原疫苗抗原競爭、表達(dá)不均的核心問題。
2 首次證實SAM平臺相比非復(fù)制型mRNA(NRM)，在低劑量下即可誘導(dǎo)更強的體液免疫與細(xì)胞免疫應(yīng)答，且具備顯著劑量節(jié)約潛力，突破了傳統(tǒng)蛋白疫苗免疫持久性不足的局限。
3 明確 SAM-PreMix策略在免疫原性(血清殺菌滴度達(dá) 1:256)、功能保護(hù)及生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)化、可擴展性上的綜合優(yōu)勢，為復(fù)雜細(xì)菌病原體多價 mRNA 疫苗研發(fā)提供了模塊化、通用型技術(shù)方案。
參考文獻(xiàn)：
Vaccine Pub Date : 2025-11-07 , DOI: 10.1016/j.vaccine.2025.127964.
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