一种表达鹅星状病毒衣壳蛋白的mRNA疫苗能够引发保护性免疫反应

《The Veterinary Journal》：An mRNA vaccine expressing the capsid protein of goose astrovirus elicits protective immunity

GoAstV是一种引发鹅雏痛风的新发病毒，目前无商用疫苗。本研究成功开发基于GoAstV衣壳蛋白的mRNA疫苗，通过脂质纳米颗粒递送，在小鼠中诱导出高滴度中和抗体及Th2型免疫应答，鹅雏接种后有效降低病毒排毒。该成果首次证实mRNA疫苗对GoAstV的保护作用，为防控提供新策略。

　　

赵东民|黄新梅|张丽娇|韩凯凯|杨静|卢凤英|吴凤尧|尹欣|苏丹|徐凯|李寅|张晓菲|刘玉卓|刘庆涛

江苏省农业科学院兽医研究所，南京210014，中华人民共和国

摘要

鹅星状病毒（GoAstV）是一种新出现的病原体，会导致鹅雏出现严重的痛风症状，给水禽产业造成重大经济损失，目前尚无商业化的疫苗可用。在这项研究中，我们开发了一种新型mRNA疫苗，该疫苗表达了GoAstV的衣壳蛋白，并通过脂质纳米颗粒（LNPs）进行递送。该疫苗在小鼠体内引发了强烈的体液免疫和细胞免疫反应，包括高滴度的GoAstV特异性IgG、IgM和中和抗体，显著增强了淋巴细胞的增殖能力，并产生了Th2偏向的细胞因子谱型。在鹅雏中，该疫苗在免疫后四周产生了中和抗体，在接触高毒力GoAstV株后显著减少了病毒排放。这是首次证明基于mRNA的疫苗对GoAstV有效的报告，凸显了其作为控制鹅AstV感染的创新策略的潜力。我们的发现为进一步开发针对GoAstV的mRNA疫苗奠定了基础，并强调了其在应对家禽新兴病毒性疾病方面的潜力。

引言

鹅星状病毒（GoAstV）是一种新出现的源自鹅的星状病毒，与鹅雏痛风疾病有关。典型的临床症状是尿酸盐晶体在关节和肾脏中的沉积，5至20日龄的鹅雏发病率高达80-90%，死亡率在5-30%之间。GoAstV的流行已成为鹅最重要的传染病之一，导致中国国内鹅养殖业遭受巨大经济损失（Zhu和Sun，2022；Liu等人，2022）。目前尚无针对GoAstV的特异性治疗方法。GoAstV的管理措施包括注射卵黄抗体、喂食低蛋白饮食和使用抗病毒药物。同时，目前还没有获得许可的疫苗用于预防GoAstV感染（Ren等人，2025）。

GoAstV是一种无包膜的单链正链RNA病毒，属于Astroviridae家族。衣壳蛋白（Cap）是GoAstV唯一的结构蛋白，不仅在病毒组装和感染性中起着关键作用，还能诱导针对GoAstV的中和抗体（Arias和DuBois，2017）。一种表达GoAstV Cap的重组新城疫病毒能够在面对致病性GoAstV挑战时提供完全保护（Xu等人，2019），表明Cap是疫苗设计的理想靶点。

mRNA疫苗相比传统疫苗平台具有更高的有效性，因为它们具有强烈的免疫原性、良好的安全性以及已被证实的有效性。此外，mRNA疫苗在加速临床开发方面也有优势，并且可以实现快速且成本效益高的生产（Gote等人，2023）。基于mRNA的COVID-19疫苗的快速开发和全球推广对于控制疫情起到了关键作用。数百万人的广泛接种显著抑制了病毒的传播。这引发了研究人员对mRNA作为预防性疫苗潜力的极大兴趣（Zhang等人，2023）。

在这项研究中，我们开发了一种基于mRNA的疫苗，该疫苗编码GoAstV的Cap蛋白，并将其封装在脂质纳米颗粒（LNPs）中。通过测量其诱导GoAstV特异性中和抗体和细胞免疫反应的能力来评估疫苗的免疫原性。随后，我们评估了该疫苗对GoAstV挑战的保护效果。

部分内容摘要

细胞、病毒和抗体

Leghorn雄性肝瘤细胞系（LMH）和鸡胚成纤维细胞DF-1在添加了10%胎牛血清（HyClone，目录号：SH30084.03）的Dulbecco改良Eagle培养基（DMEM）中培养，培养温度为37°C，培养环境为5% CO₂。GoAstV-AHQJ18分离株来自一只患有痛风的鹅，并保存在我们的实验室中。该病毒的感染力滴度为10^5.38 TCID₅₀/0.15 mL，这是根据Reed-Muench方法在LMH细胞上测定的。

表达GoAstV Cap的mRNA疫苗的特性

编码GoAstV Cap的mRNA在5′端具有1型衣壳结构，随后是一个5′非翻译区（UTR）、Kozak共识序列、Cap基因编码区、3′ UTR以及由120个核苷酸组成的poly(A)尾。使用免疫荧光检测（IFA）和Western blotting（图1）验证了转染了裸mRNA构建体的DF-1细胞中Cap蛋白的表达。结果表明Cap蛋白在体外成功表达，证实了

讨论

作为一种新出现的病原体，目前尚无有效的预防和控制GoAstV的措施。尽管疫苗接种被广泛认为是预防、控制甚至根除GoAstV的主要策略之一，但由于培养该病毒的困难，传统减毒和灭活疫苗的开发受到了阻碍（Chen等人，2025；Zhai等人，2023）。因此，开发针对GoAstV的新疫苗具有重要意义。

结论

本研究首次开发了一种编码GoAstV Cap蛋白的mRNA疫苗，并评估了其免疫原性和对GoAstV感染的保护效果。结果表明，GoAstV mRNA疫苗能够引发体液免疫和细胞免疫反应，从而有效预防GoAstV。这些发现可能激发人们对基于mRNA的GoAstV预防策略的进一步研究兴趣。

未引用的参考文献

(Krishna (2005)

CRediT作者贡献声明

刘庆涛：验证。 张丽娇：资源提供、数据分析。 韩凯凯：软件开发、方法学设计。 杨静：验证、实验设计。 徐凯：实验设计。 李寅：监督。 张晓菲：概念构思。 赵东民：初稿撰写、概念构思。 刘玉卓：数据可视化。 黄新梅：实验设计、数据管理。 卢凤英：项目统筹。 吴凤尧：软件支持。 尹欣：修订与编辑。 苏丹：项目统筹。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

本研究得到了江苏省农业科技创新基金[CX(23)3077]的支持。