mRNA脂质纳米颗粒疫苗为致死性尼帕病毒感染提供完全保护

《npj Vaccines》：mRNA-lipid nanoparticle vaccines provide protection against lethal Nipah virus infection

本研究针对目前尚无获批疫苗的高致死性尼帕病毒(NiV)感染，开发了三种mRNA-LNP疫苗候选物（mRNA-F-LNP、mRNA-G-LNP和mRNA-GF-LNP）。研究证实这些疫苗能在小鼠和叙利亚仓鼠中诱导强大的体液和细胞免疫应答，产生高水平交叉中和抗体，并对致死剂量的NiV-M攻击提供100%保护，为NiV疫苗开发提供了有前景的新策略。

　　

在东南亚地区周期性暴发的尼帕病毒病，是一种人畜共患的严重传染病，致死率可高达75%。该病毒不仅能引起人类脑炎和呼吸道症状，还能感染猪、马等多种家畜，被世界卫生组织列为优先关注的病原体。尽管其威胁日益凸显，全球至今仍缺乏获批上市的疫苗或特效治疗药物，这使得开发安全有效的疫苗成为当务之急。

近日发表在《npj Vaccines》的一项研究中，我国科研团队成功开发出三种基于mRNA-脂质纳米颗粒（LNP）技术的尼帕病毒疫苗，并在动物实验中证实其能提供完全保护。研究人员瞄准了病毒入侵过程的关键表面糖蛋白——附着糖蛋白（G）和融合蛋白（F），分别构建了编码F蛋白的mRNA-F-LNP、编码G蛋白的mRNA-G-LNP，以及将两种mRNA以1:1摩尔比共同包裹的mRNA-GF-LNP。

疫苗构建与表征显示，三种LNP制剂粒径均一（约100纳米），并能高效表达目的蛋白。在免疫原性评估中，所有疫苗均能在小鼠体内诱导高水平的F蛋白和G蛋白特异性抗体，且抗体应答可持续至少98天。值得注意的是，mRNA-GF-LNP在首次免疫后7天就能诱导产生中和抗体，速度快于单一抗原疫苗。细胞免疫检测也发现，mRNA-GF-LNP能引发更强的F蛋白特异性IFN-γ应答。

在关键的仓鼠攻毒实验中，结果更为显著。接种疫苗的仓鼠在遭受致死剂量尼帕病毒马来西亚株（NiV-M）攻击后，全部存活且体重稳定，而未接种的对照组则全部死亡。病理学检查进一步证实，疫苗组动物的肺、脾、脑等重要器官均未出现病毒抗原和组织损伤，实现了病毒的有效清除。

本研究采用的关键技术方法包括：基于密码子优化的mRNA体外转录与加帽、采用微流控技术制备脂质纳米颗粒（LNP）、使用假病毒和活病毒中和试验评价免疫血清抗体水平、建立叙利亚仓鼠致死性攻毒模型，以及通过组织病理学（H&E）和免疫组化（IHC）分析疫苗的保护效果。攻毒实验在武汉国家生物安全实验室（ABSL-4设施）内完成。

Three mRNA vaccines elicit robust immune responses in mice

研究人员通过小鼠实验系统评价了三种疫苗的免疫原性。采用初免-加强（0天和21天）的免疫程序，发现所有疫苗均能诱导持续高水平的抗原特异性抗体。其中，G蛋白特异性抗体应答早于F蛋白，但加强免疫后所有组别均达到相近的峰值滴度（约10⁵）。在假病毒中和试验中，mRNA-GF-LNP诱导中和抗体的时间最早，且在初免后21天其中和滴度显著高于mRNA-F-LNP。ELISpot检测显示，所有疫苗均能激活抗原特异性的T细胞免疫应答。

All three mRNA vaccines elicit antigen-specific antibodies in Syrian hamsters

在叙利亚仓鼠模型中，三种疫苗同样展现了强大的免疫原性。F蛋白和G蛋白特异性抗体在免疫后持续维持在高水平直至91天。活病毒中和试验进一步证明，免疫血清不仅能有效中和NiV-M，对NiV-B也具有交叉中和活性，其中mRNA-GF-LNP和mRNA-G-LNP诱导的对NiV-B的中和抗体滴度显著高于mRNA-F-LNP。

Three mRNA vaccines provide complete protection against lethal NiV challenge in Syrian hamsters

攻毒保护实验是验证疫苗效力的金标准。结果显示，所有接种疫苗的仓鼠在致死剂量病毒攻击后均存活，且体重稳定，无任何临床症状。在攻击后5天采集组织检测，疫苗组动物的肺、脾、脑组织中均未检测到病毒RNA或活病毒，实现了完全的病毒清除。

All three mRNA vaccines prevented pathological damage after

组织病理学分析为疫苗的保护效果提供了直观证据。对照组动物出现典型的尼帕病毒致病性病变，如肺出血、肺泡间隔增厚、脑血管周围套管现象和脾淋巴细胞减少等，并且免疫组化检测到大量病毒抗原。相比之下，所有疫苗组动物的组织形态正常，未见病毒抗原。

该研究成功证实了针对尼帕病毒F蛋白和G蛋白的mRNA-LNP疫苗均能诱导强大的免疫应答，并对致死性感染提供完全保护。特别是共同表达F和G蛋白的mRNA-GF-LNP疫苗，在诱导早期中和抗体和细胞免疫方面显示出潜在优势。该研究为应对尼帕病毒这一重要新发传染病的威胁提供了有力的疫苗候选策略，凸显了mRNA技术平台在快速响应突发传染病方面的巨大潜力。尽管该疫苗在仓鼠模型中效果显著，但其在更多易感物种（如猪和非人灵长类）中的保护效果仍有待进一步评估。