【客户论文导读】一种多价mRNA-LNP疫苗在小鼠猴痘病毒感染模型中引发了强烈的免疫反应并提供了保护

2025-11-04
FluidicLab
mRNA-LNP

2025年8月9日，深圳大学第一附属医院、南方科技大学第二附属医院的陈实、张政、王连荣教授合作在Nature Communications上发表了题为“A multivalent mRNA vaccine elicits robust immune responses and confers protection in a murine model of monkeypox virus infection”的研究论文。该文章报道了两种新的猴痘病毒多价mRNA-LNP候选疫苗，并系统地研究了疫苗接种后产生的细胞和体液免疫反应。通过单细胞转录组测序解析了TCR和BCR库的详细信息，在单细胞分辨率上加深了对抗病毒机制的理解。

LNP-mRNAs合成

文中，LNP-mRNA疫苗的制备使用了上海澎赞生物公司的FluidicLab智能纳米颗粒合成仪（FluidicLab NP-S2）进行合成。

制备的两种猴痘疫苗AAL和AALI，其具有编码猴痘病毒A35R、A29L和L1R蛋白的mRNA核酸序列。其中AALI疫苗中额外含有一段编码IFN-α干扰素的mRNA。这些核酸序列被包裹在由甘露糖修饰的脂质纳米颗粒中。这使得它们能够被靶向释放至体内的巨噬细胞和树突状细胞中。

作者用透射电镜和动态光散射仪分别检测了纳米颗粒的表观特征。结果显示使用NP-S2制备的LNP均具有良好的圆度，测量的粒径分布在100-120nm且多分散指数（PDI）较低。转染后的荧光电镜和Western试验表明了mRNA-LNP的脂质纳米颗粒疫苗成功、高效地将目的核酸片段递送至了细胞和小鼠体内。细胞活性测试、小鼠实验也证明了该疫苗的安全性，无明显细胞毒性和组织损伤(Fig.1)。

Fig.1

免疫响应检测

后续的研究发现，疫苗处理组能够引发强烈的免疫反应，三次注射疫苗后100天，仍有较高浆细胞水平。证明该疫苗能够成功诱导记忆B细胞的产生，具有提供长期免疫的可能。产生的抗体对病毒具有高亲和性。该两种疫苗还表现出对牛痘病毒的抗原蛋白的特异抗性，说明痘病毒之间的核酸序列具有保守性，为后续的交叉抗性疫苗开发提供了支持。疫苗也可显著诱导小鼠中CD4+细胞和CD8+细胞的增殖。T细胞内促炎和IFN-γ应答通路被激活(Fig.2)。

Fig.2

疫苗对于小鼠的保护效力检测

为了验证mRNA-LNP疫苗的保护效果，在第三次免疫的三周后，通过鼻腔接种使小鼠感染不同毒株。并在感染4天、7天采集肺部样本进行检测。qPCR结果显示接种疫苗的小鼠病毒载量小。小鼠的体重恢复率与存活率显著更高。这些实验结果都证明了AAL/AALI疫苗能够有效提高小鼠对于猴痘、牛痘病毒的抗性，保护小鼠(Fig.4)。

Fig.4

NGS分析

随后，研究者联合单细胞转录组学与免疫组学，探究了 BALB/c小鼠接种后在分子水平的响应变化，展示了11个亚细胞类型的基因表达差异。其中，接种疫苗后的小鼠脾脏中浆细胞的比例显著高于LNPs对照组。单核细胞和树突状细胞比例的上升虽未达到统计学显著性，但考虑到其免疫递呈的放大作用和作为疫苗靶细胞的作用机制，这些结果仍值得关注（Fig.5）。作者通过单细胞组学联合免疫组学，也得到了相应的VDJ序列，为后续的免疫突触、结构域互作研究提供了线索(Fig.6 -7)。