《Journal of Virology》：mRNA-delivered neutralizing antibodies confer protection against SARS-CoV-2 in animal models
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本研究报道了利用mRNA-脂质纳米颗粒（mRNA-LNP）平台递送两种靶向SARS-CoV-2刺突蛋白不同表位的中和抗体（LY1404靶向RBD，76E1靶向FP），单次肌肉注射即可在动物体内快速产生有效抗体，并对包括Omicron BQ.1和Delta在内的多种变异株感染提供显著保护，为高危人群的快速免疫防护提供了新策略。
摘要
单克隆抗体是针对多种人类疾病的有效生物制剂，但其临床应用受限于高昂的生产成本。mRNA-脂质纳米颗粒（mRNA-LNP）平台为疫苗开发和蛋白质替代疗法提供了新途径。本研究设计并构建了编码两种SARS-CoV-2中和抗体（LY1404和76E1）的mRNA-LNP，分别靶向刺突蛋白的受体结合域（RBD）和融合肽（FP）。单次肌肉注射可在小鼠体内实现持续7–14天的抗体表达，并在仓鼠模型中证实其对Omicron BQ.1和Delta变异株均具有显著保护效果。
引言
自1986年首个单克隆抗体获FDA批准以来，抗体疗法已成为对抗疾病的重要手段，但生产成本限制其普及。SARS-CoV-2疫情中，多种中和抗体被鉴定，其中LY1404（bebtelovimab）靶向RBD，76E1靶向保守的FP表位。mRNA-LNP技术已成功应用于COVID-19疫苗，但其在抗体递送方面的潜力仍需深入探索。本研究通过动物模型评估mRNA编码的抗体对多种SARS-CoV-2变异株的防护效果。
抗体mRNA的设计与体外验证
研究人员通过密码子优化合成了LY1404和76E1的重链（HC）与轻链（LC）mRNA，体外转录后纯化获得高质量mRNA。转染293T细胞后，Western blot和ELISA验证了抗体的高效表达与正确组装，LY1404仅结合RBD，76E1仅结合FP，浓度达55–65 ng/mL。
mRNA-LNP的制备与表征
采用微流控技术将mRNA封装于SM102/DSPC/胆固醇/DMG-PEG-2K组成的LNP中，颗粒尺寸为102–110 nm，多分散指数（PDI）为0.107–0.134，RNA包封率（EE%）达94%–96%。
体内抗体表达动力学
小鼠肌肉注射mRNA-LNP后，血清中LY1404和76E1抗体分别于第1天检出，第3天达峰值，维持至第7天。仓鼠实验中，血清抗体滴度超过103，但支气管肺泡灌洗液（BAL）和鼻腔冲洗液（NW）中未检出抗体，提示IgG难以富集于黏膜。
对小鼠适应株CMA4的防护效果
注射mRNA-LNP后24小时感染CMA4毒株，LY1404和76E1组肺部分别降低65倍和49倍，证明mRNA递送抗体可有效抑制病毒复制。
对Omicron BQ.1的防护效果
仓鼠感染BQ.1后，LY1404和76E1组肺部病毒载量显著降低，其中76E1组2只动物病毒完全清除。组织病理学显示抗体处理组肺部结构正常，未见明显病变。
对Delta变异株的全面保护评估
Delta感染引发仓鼠体重下降超10%，而76E1处理组体重损失最轻。第2天肺部病毒载量显著降低，但NW中无差异。RT-qPCR检测发现肾脏、心脏中病毒RNA（vRNA）拷贝数显著减少（76E1组P < 0.05）。肺组织H&E染色及定量分析显示，76E1组炎症强度（H强度）、炎症比例和H负荷均显著低于对照组，证实抗体减轻了肺部病理损伤。
讨论
本研究证明mRNA-LNP可快速表达功能性抗体，对多种SARS-CoV-2变异株提供系统保护。LY1404对BQ.1的保护可能涉及其残留中和活性或Fc效应功能。黏膜抗体缺失提示未来需探索IgA递送策略。抗体持续时间较短（7–14天）可通过重复给药或环状RNA（circRNA）、自扩增RNA等技术优化。研究为高危人群的即时免疫保护提供了新思路。
材料与方法
病毒株包括Delta、BQ.1及小鼠适应株CMA4；mRNA通过体外转录与纤维素纯化制备；LNP采用微流控混合；ELISA、空斑试验和RT-qPCR用于抗体与病毒定量；组织病理学通过H&E染色及Python图像分析流程评估。
