基于RNA技术的疫苗已经在抗击病毒大流行的过程中表现出预防严重疾病的效力。近日，麻省理工学院（MIT）的研究团队在RNA疫苗的设计上再进一步，将佐剂整合到RNA疫苗当中，他们在Nature Biomedical Engineering上发表的研究显示，这一设计可以将RNA疫苗激发的抗体水平提高10倍，并可以通过鼻内给药激发强力免疫反应。研究人员表示，这一技术可以用于开发更高效、用药剂量更低的传染病和癌症疫苗。佐剂是通常用于增加对疫苗免疫反应的分子，但尚未用于RNA疫苗。在这项研究中，MIT的研究人员对用于递送抗原的纳米颗粒和RNA编码的抗原本身进行改造，以增强免疫反应，而且不需要单独的佐剂。RNA疫苗由编码病毒或细菌蛋白的RNA链组成。以近年用于抵抗大流行的疫苗为例，这种RNA编码病毒刺突蛋白的一段。该RNA链被包装在脂质纳米颗粒载体中，该载体可保护RNA在体内不被分解，并帮助其进入细胞。一旦被递送到细胞中，RNA就会被翻译成免疫系统可以检测到的蛋白质，刺激抗体和T细胞免疫反应，如果人后来感染了病毒，这些抗体和T细胞就会起到保护作用。在这项研究中，研究人员采用了两种不同的策略来增强免疫反应。首先，他们利用一种名为C3d的蛋白质，C3d是补体系统的一部分，它的作用是与抗原结合，放大对那些抗原的抗体反应。多年来，科学家们一直在评估使用C3d作为由蛋白制成的疫苗的分子佐剂。随着RNA疫苗的兴起，研究团队认为这提供了一个非常好的机会来观察C3d是否也能够在RNA疫苗系统中发挥佐剂的作用。为此，研究人员对mRNA进行改造，使其编码与抗原融合的C3d蛋白，从而使接受疫苗的细胞将两种成分作为一种蛋白产生。在他们策略的第二部分，研究人员修改了用于递送RNA疫苗的脂质纳米颗粒，这样除了帮助RNA递送，脂质还能激发了更强的免疫反应。为了鉴定出效果最好的脂质，研究人员创建了一个包含480种不同类型化学物质的脂质纳米颗粒的文库。所有这些都是“可电离”的脂质，当它们进入酸性环境时就会带正电荷。最初用于抵抗大流行的RNA疫苗也包括一些可电离的脂质，因为它们帮助纳米颗粒与RNA自我组装和靶细胞摄取疫苗。▲编码C3d的RNA疫苗在小鼠中激发更强的抗体和T细胞反应（图片来源：参考资料[1]）
研究人员在小鼠中测试了他们的新疫苗，其中包括RNA编码的C3d和从他们的文库筛选中鉴定出的一种性能最好的可电离脂质。他们发现，注射这种疫苗的小鼠产生的抗体是给予无佐剂RNA疫苗小鼠的10倍。新疫苗还在T细胞中激发了更强的反应，T细胞在对抗病毒中发挥着重要作用。当研究人员通过鼻内递送疫苗时，他们在小鼠体内观察到了类似的强烈免疫反应。如果开发用于人体，鼻内疫苗可能提供增强的抗感染保护，因为它将在鼻腔和肺部的粘膜组织内产生免疫应答。▲通过鼻内递送疫苗与肌肉注射递送疫苗激发的免疫反应类似（图片来源：参考资料[1]）
研究人员表示，由于这种自我生成佐剂的疫苗在较低剂量下会引起更强的免疫反应，这种方法也有助于降低疫苗剂量，这可能使它们能够触达到更多的人，尤其是在发展中国家。研究团队现在正在探索这种自我生成佐剂的平台是否有助于增强其他类型RNA疫苗的免疫反应，包括癌症疫苗。与医疗保健公司合作，他们还计划在更大的动物模型中测试这些新疫苗配方的有效性和安全性，希望最终在患者身上进行测试。参考资料：
[1] Li et al., (2023). Enhancing the immunogenicity of lipid-nanoparticle mRNA vaccines by adjuvanting the ionizable lipid and the mRNA. Nature Biomedical Engineering, https://doi.org/10.1038/s41551-023-01082-6
[2] MIT engineers design more powerful RNA vaccines. Retrieved September 8, 2023, from https://www.eurekalert.org/news-releases/1000715
