2025年6月27日，一篇在期刊《Veterinary Microbiology》上發(fā)表題為"A lyophilized anti-rabies mRNA-LNP vaccine induces early and robust immune responses from a single-dose subcutaneous administration"的研究論文，該研究針對(duì)狂犬病防控需求，設(shè)計(jì)并制備了包裹狂犬病糖蛋白mRNA的LNP疫苗，為狂犬病防控提供了安全、高效、便捷的新型疫苗候選方案。
本研究中，核心設(shè)備采用艾特森微流控制備儀MPE-L2，成功制備出狂犬病mRNA-LNP疫苗。研究團(tuán)隊(duì)通過該設(shè)備的微流控技術(shù)精準(zhǔn)調(diào)控反應(yīng)條件，結(jié)合動(dòng)態(tài)光散射和透射電鏡觀察驗(yàn)證，所制備的mRNA-LNP疫苗呈單分散球形結(jié)構(gòu)，平均粒徑達(dá)132.2nm，分散系數(shù)低，zeta電位為-7.45mV，封裝效率超94%，充分彰顯了艾特森微流控制備儀MPE-L2在疫苗制備中兼具精準(zhǔn)性與穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)，為新型狂犬病mRNA疫苗的理化性能保障提供了關(guān)鍵設(shè)備支撐。
研究背景
狂犬病是致死率近100%的人畜共患病，全球每年約5.9萬人因感染狂犬病而死，95%由犬類咬傷引發(fā)，動(dòng)物免疫是防控核心。
現(xiàn)有的滅活疫苗需多劑接種，操作繁瑣、成本高，在疫苗覆蓋率低的發(fā)展中國(guó)家推廣受限；而mRNA疫苗無感染風(fēng)險(xiǎn)、制備快速可規(guī)?；?，在新冠疫情中展現(xiàn)潛力，可誘導(dǎo)高水平病毒中和抗體，為傳染病防控提供了新方向，但當(dāng)前狂犬病mRNA疫苗尚未獲批臨床或獸醫(yī)應(yīng)用，且存在免疫途徑效果不佳、單劑難達(dá)保護(hù)閾值、穩(wěn)定性不足等問題，亟需開發(fā)單劑有效、儲(chǔ)存便利且適用于犬貓的新型狂犬病mRNA疫苗。
1. mRNA-LNP疫苗制備過程
圖例1：mRNA-LNP疫苗制備過程
2. RABV-G mRNA序列結(jié)構(gòu)與蛋白表達(dá)驗(yàn)證
首先，研究團(tuán)隊(duì)明確了RABV-G mRNA的完整結(jié)構(gòu)，包含5’帽結(jié)構(gòu)、非翻譯區(qū)、編碼序列及多聚腺苷酸尾；其次，通過直接免疫熒光和Western blot實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了mRNA在細(xì)胞內(nèi)的有效表達(dá)，通過篩選出高表達(dá)的mRNA-C序列，且LNP包裹后的mRNA仍能正常表達(dá)目標(biāo)蛋白，為疫苗構(gòu)建提供了核心基礎(chǔ)。
圖例2：RABV-G mRNA序列結(jié)構(gòu)與蛋白表達(dá)驗(yàn)證
3. mRNA-LNP 疫苗的理化特性分析
依托艾特森微流控設(shè)備制備的mRNA-LNP疫苗，經(jīng)檢測(cè)具備良好的理化穩(wěn)定性，這一成果突破了傳統(tǒng)疫苗制備的技術(shù)瓶頸，也為解決狂犬病mRNA疫苗穩(wěn)定性不足、制備規(guī)?；y題提供了可行路徑，為后續(xù)疫苗的免疫效果優(yōu)化及獸醫(yī)應(yīng)用轉(zhuǎn)化奠定了重要基礎(chǔ)。
圖例3：mRNA-LNP疫苗的理化特性分析
4.單劑量mRNA疫苗在小鼠中的體液免疫應(yīng)答與保護(hù)效果
首先，研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)比肌內(nèi)注射與皮下注射途徑，發(fā)現(xiàn)皮下注射誘導(dǎo)的病毒中和抗體(VNA)滴度更高，且呈劑量依賴性；其次，免疫后14天抗體滴度即超過0.5IU/mL保護(hù)閾值，28天達(dá)到峰值并維持穩(wěn)定；接著，lethal病毒攻擊實(shí)驗(yàn)顯示，免疫小鼠全部存活且體重穩(wěn)定，證明單劑量疫苗可誘導(dǎo)強(qiáng)效且持久的保護(hù)性免疫應(yīng)答。
圖例4：?jiǎn)蝿┝縨RNA疫苗在小鼠中的體液免疫應(yīng)答與保護(hù)效果
5.疫苗免疫后小鼠腦部組織病理與病毒檢測(cè)
團(tuán)隊(duì)通過組織病理學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，未免疫的感染小鼠腦部出現(xiàn)神經(jīng)元壞死、水腫等嚴(yán)重?fù)p傷，而免疫小鼠腦部無明顯病理異常；其次，免疫組化結(jié)果顯示，感染小鼠腦部可檢測(cè)到RABV-N蛋白，免疫組未檢測(cè)到，證明疫苗能有效阻止病毒侵入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，避免神經(jīng)損傷。
圖例5：疫苗免疫后小鼠腦部組織病理與病毒檢測(cè)
6.mRNA疫苗在犬貓中的免疫原性與安全性
犬貓皮下免疫后，VNA(Virus-Neutralizing Antibodies，病毒中和抗體)滴度在第4周達(dá)到峰值，且顯著高于滅活疫苗，36周后仍維持在保護(hù)閾值以上；其次，相同劑量下貓的抗體滴度約為犬的2倍；接著，疫苗在體內(nèi)主要分布于注射部位和血液，24小時(shí)后無殘留；最后，高劑量免疫后動(dòng)物體溫、食欲等無異常，證明疫苗在犬貓中安全且能誘導(dǎo)長(zhǎng)效免疫。
圖例6：mRNA疫苗在犬貓中的免疫原性與安全性
7.mRNA疫苗誘導(dǎo)的體液與細(xì)胞免疫應(yīng)答
流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)顯示，疫苗可顯著增強(qiáng)CD4+和CD8+T細(xì)胞應(yīng)答，而滅活疫苗僅誘導(dǎo)CD4+T 細(xì)胞免疫；其次，ELISA結(jié)果表明，疫苗誘導(dǎo)的IFN-γ和IL-4水平顯著高于對(duì)照組，證明疫苗同時(shí)激活Th1和Th2介導(dǎo)的體液免疫與細(xì)胞免疫。
圖例7：mRNA疫苗誘導(dǎo)的體液與細(xì)胞免疫應(yīng)答
8.mRNA-LNP 疫苗的穩(wěn)定性分析
研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，新鮮疫苗在25℃儲(chǔ)存7天后免疫原性顯著下降，4℃儲(chǔ)存7天免疫原性無明顯變化；其次，凍干疫苗在-20℃儲(chǔ)存4個(gè)月后，誘導(dǎo)的VNA滴度與新鮮疫苗相當(dāng)，6個(gè)月后滴度減半，證明凍干工藝可改善疫苗穩(wěn)定性，滿足-20℃下的中短期儲(chǔ)存需求。
圖例8：mRNA-LNP 疫苗的穩(wěn)定性分析
知識(shí)分享：研究亮點(diǎn)
該研究首次證明凍干mRNA-LNP疫苗單次接種即可實(shí)現(xiàn)狂犬病免疫保護(hù)，突破了傳統(tǒng)疫苗需多次接種的限制。G蛋白特異性Th2免疫應(yīng)答和持久的VNA產(chǎn)生是保護(hù)關(guān)鍵。特別值得注意的是，疫苗在貓科動(dòng)物中的優(yōu)異表現(xiàn)為狂犬病主要傳播宿主的防控提供了新方案。
研究團(tuán)隊(duì)指出，該技術(shù)路線具有快速適配新毒株的潛力，且凍干工藝解決了mRNA疫苗的儲(chǔ)存難題。
參考文獻(xiàn)：
Veterinary Microbiology Pub Date: 2025-06-27, DOI: 10.1016/j.vetmic.2025.110612.
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