冻干型狂犬病mRNA-LNP疫苗:单次皮下接种即可诱导早期强效免疫应答

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Veterinary Microbiology 2.4

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  为解决传统狂犬病灭活疫苗需多次接种、成本高的问题,中国科学院研究人员开发了一种冻干型mRNA-LNP疫苗。该疫苗通过优化mRNA序列和脂质纳米颗粒(LNP)封装技术,在动物实验中单次皮下接种即可诱导高水平病毒中和抗体(VNA),且冻干后稳定性良好。研究为狂犬病防控提供了更高效、便捷的候选疫苗方案。

  

狂犬病是由狂犬病毒(RABV)引起的人畜共患病,致死率近100%,全球每年约5.9万人因此死亡。尽管通过犬类疫苗接种可阻断传播,但传统灭活疫苗(IARV)需多次接种且生产成本高,在发展中国家推广受限。近年来mRNA疫苗技术在新冠疫情防控中展现出快速响应优势,但针对狂犬病的mRNA疫苗仍处于研发阶段。

中国科学院团队针对这一需求,开展了冻干型狂犬病mRNA-LNP疫苗的研发。研究首先优化了编码RABV糖蛋白(G蛋白)的mRNA序列,通过体外转录合成后封装于脂质纳米颗粒(LNP)中。关键实验技术包括:1)四种mRNA序列的体外表达筛选(采用直接免疫荧光法DFA);2)Balb/c小鼠、比格犬和家猫的免疫原性评价;3)冻干工艺开发及-20℃稳定性测试;4)NIH法疫苗效力测定。

设计、制备和表征狂犬病mRNA疫苗
研究人员设计包含5'UTR、RABV-G基因、3'UTR和polyA尾的mRNA结构,筛选出表达量最高的mRNA-C序列。LNP封装后粒径为80-100nm,包封率>90%。体外实验显示,该疫苗在HEK-293T和MDCK细胞中高效表达G蛋白。

免疫效果评价
小鼠实验中,皮下接种组病毒中和抗体(VNA)滴度显著高于肌肉注射。单剂接种后7天即检测到保护性抗体(>0.5 IU/mL),14天达峰值。与灭活疫苗相比,mRNA-LNP在犬猫中诱导的抗体应答更快速持久,且猫的抗体水平显著高于犬。冻干疫苗在-20℃储存4个月后效价无显著下降。

保护效力验证
疫苗接种组小鼠在致死剂量RABV攻击中全部存活,且未出现神经系统症状。免疫组血清可有效中和不同RABV毒株,表明交叉保护潜力。

讨论与结论
该研究首次证明冻干mRNA-LNP疫苗单次接种即可实现狂犬病免疫保护,突破了传统疫苗需多次接种的限制。G蛋白特异性Th2免疫应答和持久的VNA产生是保护关键。特别值得注意的是,疫苗在猫科动物中的优异表现为狂犬病主要传播宿主的防控提供了新方案。研究团队指出,该技术路线具有快速适配新毒株的潜力,且冻干工艺解决了mRNA疫苗的储存难题。这项发表于《Veterinary Microbiology》的成果,为全球狂犬病消除计划提供了重要的技术储备。

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