科研进展 | 创新mRNA疫苗在动物模型中展现狂犬病全面保护力

近日，npj Vaccines上在线发表了题为“Safety and efficacy assessment of an mRNA rabies vaccine in dogs, rodents, and cynomolgus macaques”的研究论文。作者评估了一种新型mRNA狂犬病疫苗LVRNA001在狗、啮齿动物和猕猴中的安全性和有效性。研究显示，LVRNA001能够在感染前后为动物提供完全保护，并且在慢性毒性和生殖毒性研究中未发现显著的疫苗相关不良影响。在狗的效力研究中，LVRNA001展现了与灭活疫苗相当的免疫效果，而在小鼠模型中，其免疫效果甚至超过了灭活疫苗。猕猴的免疫原性研究表明，LVRNA001能够诱导产生高滴度的中和抗体和偏向Th1的免疫反应。此外，大鼠的生殖毒性研究证实了LVRNA001在孕期和哺乳期的安全性。这些结果支持LVRNA001作为狂犬病预防和治疗的一个有前景且安全的疫苗候选物。

狂犬病是一种由狂犬病病毒（RABV）引起的致命疾病，主要影响哺乳动物，包括人类。该病毒通过唾液传播，通常与被感染动物的咬伤有关，能够引起急性神经系统感染，几乎总是致命的。每年全球约有60,000人死于狂犬病，尤其是在非洲和亚洲地区，儿童和青少年的死亡率较高。狂犬病病毒具有典型的子弹形结构和约12 kb的非分段单链RNA基因组，编码几种关键蛋白，其中糖蛋白（G蛋白）是主要的免疫靶标，也是疫苗开发的主要目标。

目前，狂犬病疫苗主要包括灭活疫苗、减毒活疫苗和重组亚单位疫苗。这些疫苗在兽医领域广泛使用，但各有缺点，如灭活疫苗需要多次注射以产生理想的免疫保护，减毒活疫苗存在毒力回复的风险，而重组病毒疫苗的保护力有限。因此，开发新型、安全、有效的狂犬病疫苗是迫切需要的。

近年来，mRNA疫苗技术因其快速、成本效益高和免疫原性设计灵活而显示出巨大潜力。mRNA疫苗通过体外转录的mRNA编码免疫原，并通过脂质纳米颗粒（LNP）技术传递到目标细胞，从而引发疫苗特异性免疫反应。mRNA疫苗不整合入宿主基因组，具有安全性和可控性。在SARS-CoV-2大流行期间，mRNA疫苗技术的可扩展性得到了证明。本研究旨在评估一种新型mRNA狂犬病疫苗（LVRNA001）的安全性和有效性，该疫苗编码RABV的G蛋白，先前已在小鼠和狗中显示出强大的保护性免疫反应。研究结果将为LVRNA001作为狂犬病预防和治疗的疫苗候选提供重要支持。

首先，狗中进行了确认性效力研究，结果显示LVRNA001能够完全保护狗免受狂犬病病毒的感染，无论是在感染前还是感染后。在感染前，狗被免疫两次（第0天和第7天），使用10微克或50微克的LVRNA001。对照组狗则接种三次（第0天、第7天和第21天）的灭活疫苗或PBS（磷酸盐缓冲液）。所有狗在第35天被挑战50倍LD50（致死剂量50%）的街头病毒BD06株。结果显示，接种LVRNA001的高剂量和低剂量组以及灭活疫苗组的存活率均为100%，而PBS对照组的存活率为0%。所有接种疫苗的狗在第7天、第9天、第11天、第35天和第125天都产生了高滴度的中和抗体，超过了WHO建议的保护阈值（0.5 IU/mL）。

接下来，使用不同的免疫接种时间表对小鼠进行了LVRNA001的免疫接种，研究其对中和抗体产生的效应。小鼠被接种5微克的LVRNA001，或灭活疫苗（1/10人类用量），并测量了接种后不同时间点的中和抗体滴度。结果表明，接种两次LVRNA001（第0天和第7天或第0天和第14天）比单次接种（第0天）诱导了更多的中和抗体。此外，两次接种的LVRNA001在第14天和第21天的免疫接种时间表中，比第0天和第7天的免疫接种时间表产生了更高的抗体滴度。在预暴露和暴露后的小鼠模型中，LVRNA001均显示出对不同RABV菌株（中国I-VII谱系）的保护效果。预暴露模型中，接种不同剂量的LVRNA001或灭活疫苗的小鼠在第14天后被挑战50倍LD50的RABV，结果显示接种LVRNA001的小鼠存活率更高。

最后，在猕猴中进行了重复剂量的慢性毒性研究，接种了不同剂量的LVRNA001。结果显示，接种疫苗的猕猴在体重、体温或血液学和生化指标上没有显著变化。淋巴细胞亚群测量和组织病理学检查表明，LVRNA001没有与疫苗相关的毒性。免疫原性研究表明，LVRNA001能够促进中和抗体的产生和偏向Th1的免疫反应。

综上所述，本文研究了一种新型mRNA狂犬病疫苗LVRNA001，在狗、小鼠和猕猴中显示出了显著的保护效果和安全性。LVRNA001疫苗在预暴露和暴露后预防模型中均能完全保护动物免受狂犬病病毒的致死感染。在猕猴的慢性毒性研究和大鼠的生殖毒性研究中，未发现疫苗相关的显著不良反应，证明了LVRNA001的安全性。此外，LVRNA001在猕猴中诱导了高水平的中和抗体和Th1偏向的免疫反应，显示了其强大的免疫原性。这项研究的意义在于为狂犬病预防提供了一种有前景的新工具，同时展示了mRNA技术在疫苗开发中的潜力和快速响应能力，对全球公共卫生具有重要贡献。未来的研究将关注LVRNA001在人类中的临床效果和应用潜力。