基于mRNA纳米颗粒技术的尼帕病毒G糖蛋白头域疫苗研发及其免疫效果评估

本研究针对尼帕病毒(NiV)高致死率且无获批疫苗的现状，开发了一种编码60聚体NiV G糖蛋白头域纳米颗粒的mRNA疫苗(mRNA NiV G-NP)。通过小鼠模型证实该疫苗可诱导高滴度NiV G特异性抗体及强效中和抗体，为应对未来NiV疫情提供了灵活高效的疫苗平台。

　　

尼帕病毒(Nipah virus, NiV)自1999年在马来西亚养猪场首次暴发以来，已成为最致命的人畜共患病病原体之一。这种由果蝠传播的病毒能引发高达75%的致死性脑炎和急性呼吸窘迫综合征，近年来在东南亚地区呈现周期性暴发趋势。更令人担忧的是，NiV已证实具备人际传播能力——在孟加拉国的疫情中，约三分之一病例源于人传人。尽管科学家们已明确病毒入侵宿主细胞的关键在于其表面G糖蛋白与宿主受体ephrin-B2/B3的结合，但二十余年来全球仍未批准任何针对NiV的人用疫苗。

面对这一严峻挑战，Phylex BioSciences的研究团队在《Vaccine》发表了一项突破性研究。他们创新性地将mRNA疫苗技术与纳米颗粒展示系统相结合，开发出编码60聚体NiV G头域纳米颗粒的mRNA疫苗(mRNA NiV G-NP)。该设计巧妙地利用了超嗜热菌Aquifex aeolicus的发光素酶(Lumazine Synthase, LS)作为支架蛋白，通过基因融合技术在其表面展示60拷贝的NiV G头域(178-602位氨基酸)，形成具有严格二十面体对称性的纳米颗粒。

研究采用三大关键技术：一是基于马来西亚株NiV G(AF212302.2)的抗原优化设计，保留关键受体结合域(498-602位氨基酸)；二是核苷酸修饰的mRNA制备技术，包含5'帽结构、β-球蛋白3'UTR及80碱基poly(A)尾；三是假病毒中和试验系统，用于评估免疫血清对VSV-NiV假病毒的抑制能力。

设计糖基化NiV G纳米颗粒
通过冷冻电镜解析的NiV G四聚体结构显示，其头域包含主要中和表位。研究人员将糖基化修饰的头域与LS支架融合，使每个纳米颗粒呈现60个抗原表位，显著增强免疫原性。

讨论
疫苗接种组小鼠产生高滴度NiV G特异性IgG(>10⁵)，假病毒中和试验显示半数抑制浓度(IC₅₀)达1:3200。该结果优于传统重组蛋白疫苗，证实mRNA递送纳米颗粒的策略能有效激活体液免疫。

小鼠实验
CB6F1/J小鼠肌肉接种10μg mRNA NiV G-NP后，第28天血清抗体滴度较基线升高1000倍，且抗体亲和力成熟良好。

mRNA编码NiV G-NP
优化后的mRNA序列包含14nt最小化5'UTR，编码LS-NiV G融合蛋白在体外翻译系统中表达效率达3.2mg/mL。

这项研究首次证明mRNA编码的纳米颗粒疫苗可针对NiV产生强效免疫应答。其重要意义在于：一是为应对NiV疫情提供了可快速量产的疫苗平台；二是建立的"支架蛋白-多价抗原"设计范式可拓展至其他包膜病毒疫苗研发；三是证实即使不包含完整G糖蛋白胞外域，仅头域纳米颗粒仍能诱导保护性免疫。正如通讯作者Pascal Brandys强调的，该平台尤其适合应对突发性人畜共患病疫情，未来可通过更换抗原序列快速适配新发病毒变种。