分享自:

基于mRNA-LNP疫苗的水痘-带状疱疹病毒免疫研究

期刊:npj VaccinesDOI:10.1038/s41541-024-00865-5

这篇文档属于类型a,即报告了一项单一原创研究的学术论文。以下是基于文档内容生成的学术报告:


研究背景与目的

本研究由Anannya Bhattacharya、Lonzaric Jan、Mariane B. Melo等来自Greenlight Biosciences Inc.和Nof Corporation的研究团队共同完成,发表于npj Vaccines期刊,2024年4月4日在线发布。研究领域为疫苗开发,特别是针对水痘-带状疱疹病毒(Varicella Zoster Virus, VZV)的mRNA-LNP(脂质纳米颗粒)疫苗。带状疱疹(Herpes Zoster, HZ)是一种由VZV再激活引起的疾病,主要影响老年人和免疫功能低下者。尽管已有高效疫苗Shingrix®获批,但其可及性有限,且存在较高的反应原性(reactogenicity)。因此,研究团队旨在开发一种更安全、有效的mRNA-LNP疫苗,以诱导持久的体液和细胞免疫反应,预防带状疱疹。

研究流程与方法

研究分为多个步骤,主要包括抗原设计、mRNA构建与表达、疫苗制备、动物实验及免疫原性评估。

  1. 抗原设计
    研究团队选择了VZV表面糖蛋白E(Glycoprotein E, gE)作为疫苗靶点,设计了三种gE抗原变体:全长gE(gE-full length)、截短gE(gE-truncated)和可溶性gE(gE-soluble)。截短gE通过删除部分C端结构域并引入单点突变(Y569A)以改变其转运定位信号。

  2. mRNA构建与表达
    通过体外转录技术制备了编码三种gE抗原变体的mRNA,并对其进行了纯化和质量检测。mRNA包含优化的开放阅读框、转录起始序列(TIS)、人类β-珠蛋白(hBG)5’和3’非翻译区(UTR)以及多聚A尾序列。Western blot和ELISA实验验证了三种gE抗原在HEK293FT和Hela细胞中的表达及其功能。

  3. 疫苗制备
    将纯化的mRNA封装在两种脂质纳米颗粒(LNP)中:一种是基于Nof Corporation专有脂质的LNP,另一种是基于SM102脂质的LNP。对mRNA-LNP疫苗的关键属性(如颗粒大小、多分散指数、mRNA封装率等)进行了分析。

  4. 动物实验
    使用C57BL/6雌性小鼠作为研究模型。小鼠首先接种活减毒水痘疫苗(Varivax®)以模拟预存免疫,随后接种两剂mRNA-LNP疫苗(间隔4周)。对照组接种Shingrix®或生理盐水。通过ELISA检测血清中的gE特异性IgG抗体,通过ELISpot和流式细胞术评估gE特异性T细胞反应。

  5. 免疫原性评估
    研究团队评估了疫苗诱导的体液免疫和细胞免疫反应,包括抗体滴度、T细胞分泌的细胞因子(如IFN-γ和IL-2)以及记忆B细胞和T细胞的持久性。此外,还检测了疫苗诱导的炎症反应,比较了mRNA-LNP疫苗与Shingrix®在系统性炎症方面的差异。

主要结果

  1. 体液免疫反应
    mRNA-LNP疫苗(特别是Nof LNP封装的全长gE)诱导的gE特异性IgG抗体滴度与Shingrix®相当,且在接种后12周达到峰值。SM102 LNP封装的疫苗在低剂量下效果较差。

  2. 细胞免疫反应
    mRNA-LNP疫苗诱导的gE特异性T细胞反应显著高于Shingrix®,尤其是在分泌多种细胞因子的多功能T细胞方面。Nof LNP封装的疫苗在诱导CD4+ T细胞反应方面表现尤为突出。

  3. 免疫记忆
    接种后16周,mRNA-LNP疫苗在骨髓中诱导的gE特异性长寿命浆细胞(LLPCs)和脾脏中的效应记忆CD4+ T细胞与Shingrix®相当,表明其能够诱导持久的免疫记忆。

  4. 炎症反应
    mRNA-LNP疫苗诱导的系统性炎症反应显著低于Shingrix®,特别是在MCP-1、CXCL1和CXCL10等炎症因子的水平上。

结论与意义

本研究成功开发了一种基于mRNA-LNP技术的带状疱疹疫苗,能够诱导强大的体液和细胞免疫反应,并形成持久的免疫记忆。与现有疫苗Shingrix®相比,该疫苗在免疫原性上具有优势,且系统性炎症反应更低,可能具有更好的安全性。研究结果为mRNA-LNP疫苗的临床开发提供了重要依据,并为解决Shingrix®全球供应不足的问题提供了潜在解决方案。

研究亮点

  1. 创新的抗原设计
    通过截短和突变gE抗原,优化了其表达和免疫原性。

  2. 先进的mRNA-LNP技术
    使用Nof Corporation专有脂质制备的LNP在mRNA递送和免疫原性方面表现优异。

  3. 全面的免疫原性评估
    研究不仅评估了体液免疫和细胞免疫反应,还深入研究了免疫记忆和炎症反应。

  4. 潜在的应用价值
    该疫苗有望成为Shingrix®的替代品,特别是在全球供应和安全性方面具有优势。

其他有价值的内容

研究团队还探讨了不同LNP配方对免疫反应的影响,为未来mRNA疫苗的开发提供了重要参考。此外,研究中使用的高通量ELISpot和流式细胞术为免疫原性评估提供了可靠的技术支持。


这篇报告全面介绍了研究的背景、方法、结果和意义,为读者提供了深入的理解。

上述解读依据用户上传的学术文献,如有不准确或可能侵权之处请联系本站站长:admin@fmread.com