一种 mRNA 疫苗：通过协同激活体液和细胞免疫应答抵御猴痘病毒感染

猴痘疫情持续，现有疫苗研究存在不足。深圳湾实验室等机构研究人员开展猴痘病毒 mRNA 疫苗研究，筛选出关键中和抗原，发现多抗原组合及特定抗原可增强免疫保护，该成果为疫苗研发提供新方向。

　　猴痘病毒，这个名字听起来或许有些陌生，但它却给全球公共卫生带来了不小的挑战。猴痘是一种由猴痘病毒（Monkeypox virus，MPXV）引起的罕见却可能很严重的人畜共患病。它与曾经肆虐的天花病毒同属正痘病毒家族，二者在基因和致病性上有相似之处。2022 - 2024 年，猴痘病毒在 110 个国家零星爆发，尤其在男男性行为者（MSM）群体中传播迅速，这使得研发有效的猴痘疫苗迫在眉睫。

虽然已有针对天花的 JYNNEOS 疫苗和 ACAM2000 疫苗获得美国食品药品监督管理局的有条件批准用于预防猴痘，但目前对猴痘病毒关键中和抗原的系统研究还不够充分，关于细胞免疫在介导抗猴痘病毒免疫中的机制以及相关抗原设计的研究也未见报道。同时，现有的猴痘 mRNA 疫苗在考虑中和抗体多态性和保护性细胞免疫反应方面存在关键缺口，细胞免疫在 mRNA 疫苗抗原设计中常常被忽视。

为了解决这些问题，深圳湾实验室、清华大学等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上，为猴痘疫苗的研发开辟了新的道路。

研究人员在研究过程中，运用了多种关键技术方法。在抗原筛选和疫苗制备方面，通过构建表达猴痘病毒表面蛋白的 mRNA，并将其封装成脂质纳米颗粒（LNPs）制备成疫苗；利用 NetMHCpan 4.1 服务器预测潜在的 HLA - I 类抗原表位，进而设计细胞免疫靶向抗原 MPX - EPs。在免疫反应评估和疫苗效果验证上，采用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测 MPXV 特异性 IgG 及其亚型，通过空斑减少中和试验（PRNT）测定中和抗体滴度，运用 ELISpot 试验检测 IFN - γ 和 IL - 4 分泌情况，还进行了淋巴细胞亚群分析和病毒攻毒实验等。

下面来看具体的研究结果：

1. 系统筛选 MPXV 表面蛋白以确定关键中和抗原：研究人员全面筛选了 MPXV 两种感染性成熟形式 —— 细胞外包膜病毒（EVs）和细胞内成熟病毒（MVs）的表面蛋白。构建表达各表面蛋白的 mRNA 并制备成疫苗，免疫 BALB/c 小鼠后检测中和抗体水平。依据血清对 MPXV 感染抑制率超过 60% 的标准，确定了 12 种候选抗原，包括 MVs 中的 A21、A29 等和 EVs 中的 A35、B6 等，部分候选抗原此前已被报道为潜在疫苗靶点。
2. 多种表面抗原增强 mRNA 疫苗的保护力：设计 4 价（Mix - 4）、8 价（Mix - 8）和 12 价（Mix - 12）的 mRNA 疫苗，免疫 BALB/c 小鼠。结果显示，Mix - 12 诱导的中和抗体滴度最高，且所有多组分疫苗诱导的中和抗体滴度均高于单抗原疫苗。在被动免疫模型中，Mix - 12 组小鼠肺部病毒载量显著低于其他组，其中 IgG1 和 IgG2a 与更高的保护效力相关。同时，Mix - 12 免疫小鼠的 CD8⁺ T 细胞输注后能明显降低受体小鼠肺部病毒载量，展现出良好的免疫保护作用。
3. CTL 特异性抗原 MPX - EPs 的免疫反应特征：构建细胞毒性 T 淋巴细胞（CTL）特异性抗原 MPX - EPs 的 mRNA 疫苗，免疫 HLA - A*02:01/DR1 转基因小鼠。结果表明，MPX - EPs 能诱导强烈的 CD8⁺ T 细胞介导的免疫反应，促进 CD8⁺ T 细胞增殖和细胞因子分泌。在病毒攻毒实验中，MPX - EPs 免疫小鼠肺部病毒载量降低，病理变化减轻，且保护作用依赖于 CD8⁺ T 细胞。
4. 体液和细胞免疫的协同激活保护人源化 HLA 转基因小鼠免受 MPXV 感染：用 MPX - m - Mix（含 Mix - 12 mRNA 和 MPX - EPs mRNA）和 MPX - p - Mix（含 Mix - 12 重组蛋白和 MPX - EPs 合成肽）分别免疫人源化 HLA - A*02:01/DR1 小鼠。结果显示，MPX - m - Mix 免疫小鼠的体液免疫反应更强，血清中病毒特异性抗体和中和抗体滴度更高；细胞免疫方面，MPX - m - Mix 和 MPX - p - Mix 组的 CD4⁺和 CD8⁺ T 细胞比例增加，IFN - γ 分泌细胞增多，呈现 Th1 偏向的免疫反应。在病毒攻毒实验中，MPX - m - Mix 免疫小鼠肺部未检测到病毒，且无明显病理变化，保护效果优于 MPX - p - Mix。

综合研究结论和讨论部分，这项研究意义重大。一方面，研究人员通过系统筛选确定了 12 种猴痘病毒候选抗原，并发现增加抗原多样性可增强体液免疫反应的保护效力，突破了传统上仅注重提高中和抗体水平的局限。另一方面，构建的细胞免疫靶向抗原 MPX - EPs 能有效激活细胞免疫，与体液免疫协同作用，显著提升了 mRNA 疫苗的保护效果。这种联合免疫策略不仅为猴痘疫苗的研发提供了新的思路和方法，也为未来针对其他新兴和再现传染病的疫苗设计提供了重要参考，强调了合理选择抗原、平衡免疫激活以及整合体液和细胞免疫靶点在疫苗开发中的关键作用。