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近日，《Acta Pharmaceutica Sinica B》雜志發(fā)表了由北京藥理毒理研究所鄭愛(ài)萍和首都醫(yī)科大學(xué)崔純瑩共同通訊作者撰寫的論文“An innovative and stable mRNA-LNP microneedle vaccine elicits humoral and multifunctional cellular immune responses”。研究開(kāi)發(fā)了一種穩(wěn)定、易于部署的mRNA-LNP微針疫苗遞送系統(tǒng)，以提高疫苗接種的有效性和覆蓋率。
該研究首先制備了編碼SARS-CoV-2刺突蛋RBD區(qū)域的mRNA，并利用微流體混合策略將DMG-PEG2000-man與其他脂質(zhì)成分混合制備mLNP-man。然后，利用3D打印和聚二甲基硅氧烷微模具方法制備載有mLNP-man的微針疫苗(mLNP-man-MN)，并進(jìn)行物理形態(tài)、機(jī)械強(qiáng)度、針尖分布和插入能力等表征研究。最后，將BALB/c小鼠隨機(jī)分為3組，分別通過(guò)MNs和IM路徑接種mLNP或mLNP-man疫苗，并評(píng)估免疫反應(yīng)，包括體液免疫、細(xì)胞免疫和免疫記憶。此外，還進(jìn)行了SARS-CoV-2(D614G)-GFP-Luc假病毒攻擊實(shí)驗(yàn)，評(píng)估疫苗的保護(hù)效果。
研究結(jié)果表明，mLNP-man具有良好的物理化學(xué)性質(zhì)和較高的轉(zhuǎn)染效率。mLNP-man-MN能夠有效地穿透皮膚，并在短時(shí)間內(nèi)溶解，釋放LNPs。mRNA-LNPs在MNs中表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。mLNP-man-MN疫苗能夠有效地招募和激活抗原呈遞細(xì)胞，并促進(jìn)淋巴結(jié)中T細(xì)胞的激活。此外，該疫苗能夠誘導(dǎo)強(qiáng)烈的體液免疫反應(yīng)，包括高滴度的RBD特異性IgG抗體和Th1偏向的IgG2a抗體。mLNP-man-MN疫苗還能夠有效地誘導(dǎo)記憶T細(xì)胞反應(yīng)，包括脾臟和淋巴結(jié)中的TCM細(xì)胞，以及肺部中的CD44 陽(yáng)性記憶T細(xì)胞。最后，該疫苗能夠誘導(dǎo)脾臟和肺部細(xì)胞產(chǎn)生Th1型細(xì)胞因子，如IFN-γ、TNF-α和IL-2，并在一定程度上清除肺部假病毒，并誘導(dǎo)血清產(chǎn)生中和抗體。
為了評(píng)估m(xù)LNP-man-MN疫苗對(duì)肺部SARS-CoV-2假病毒攻擊的保護(hù)效果，驗(yàn)證疫苗誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)是否能夠有效清除肺部病毒，并提供免疫保護(hù)。作者將H11-K18-hACE2小鼠隨機(jī)分為2組，分別通過(guò)MNs和IM路徑接種mLNP-man疫苗。在初次免疫42天后，通過(guò)氣管滴注的方式將SARS-CoV-2(D614G)-GFP-Luc假病毒攻擊小鼠。攻擊后2天，處死小鼠并收集肺組織。利用勤翔IVScope 8200小動(dòng)物活體成像系統(tǒng)對(duì)肺組織進(jìn)行體外熒光成像，觀察假病毒感染的面積和GFP熒光強(qiáng)度。
結(jié)果表明，與未免疫組和IM免疫組相比，MN免疫組的肺組織感染面積較小，GFP熒光強(qiáng)度較低，GFP陽(yáng)性細(xì)胞頻率較低，表明該疫苗能夠在一定程度上清除肺部假病毒。
該研究開(kāi)發(fā)了一種新型的mRNA-LNP微針疫苗遞送系統(tǒng)，具有良好的穩(wěn)定性和有效性，能夠誘導(dǎo)強(qiáng)烈的體液免疫和細(xì)胞免疫反應(yīng)，并具有一定的肺部保護(hù)效果。該系統(tǒng)為開(kāi)發(fā)針對(duì) SARS-CoV-2等傳染性病原體的mRNA疫苗提供了一種新的策略，并有助于提高疫苗在全球范圍內(nèi)的可及性和有效性。
參考文獻(xiàn)
Xiaoxuan Hong, Xianfu Li, Xiaolu Han, Jinghu Lou, Yue Li, Jintao Lin, Yi Cheng, Haonan Xing, Hui Zhang, Xiwei Wang, Shuang Zhang, Nan Liu, Zengming Wang, Chunying Cui, Aiping Zheng, An innovative and stable mRNA-LNP microneedle vaccine elicits humoral and multifunctional cellular immune responses, Acta Pharmaceutica Sinica B, https://doi.org/10.1016/j.apsb.2025.10.006.
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