医学生物学研究所研究进展快报【第13期】
王佑春团队和鲁帅尧团队设计新型猴痘病毒mRNA疫苗,有效抵御MPXV及VACV攻击
2026年1月22日,中国医学科学院医学生物学研究所王佑春团队和鲁帅尧团队在MedComm《医学通讯》在线发表了题为“An mRNA Vaccine Based on Antigens From Conserved Regions of Monkeypox Virus A35R and M1R With a Dimer-Like Conformation Confers Protection Against Both Monkeypox Virus and Vaccinia Virus Infections in Mice”的研究论文。团队基于猴痘病毒A35R及M1R抗原,采用保守序列及拟二聚体的抗原设计策略,设计出MPXV新型mRNA疫苗并对其进行了系统性疫苗评价。结果显示,该疫苗可引发强烈的免疫原性,并在MPXV及VACV攻毒实验中展现出良好的保护作用,具有一定的临床转化潜力。
图1 A.A35R拟二聚体抗原结构预测 B.M1R拟二聚体抗原结构预测 C.疫苗序列示意图 D.mRNA-LNPs粒径 E.mRNA-LNPs Zeta电位 F.mRNA-LNPs 形态 G.细胞验证结果
猴痘病毒(MPXV)于2022年在全球引发疫情,人类感染后通常症状轻微,但可能会出现重症甚至死亡。世界卫生组织(WHO)先后两次将其列为国际关注的突发公共卫生事件(PHEIC)。目前,仅有三款天花疫苗(Jynneos、LC16m8和ACAM2000)获准用于 MPXV 预防,亟需更多新型高效猴痘病毒疫苗开发应用。本研究中,通过使用保守序列以及结构信息学的疫苗抗原设计策略,创新性地设计出基于A35R及M1R保守序列的拟二聚体抗原,并通过自切割连接肽P2A连接,从而实现单链递送。随后,研究团队对该疫苗进行了系统的免疫原性评价,结果显示其在小鼠体内可以引发迅速、强烈的免疫反应,可引发针对VACV及MPXV(IMV、EEV)的中和抗体及高水平的细胞因子分泌(IFN-γ、IL-2)。
图2 A.疫苗体内评价流程示意图 B/C.多因子检测结果 D/E.针对不同抗原的特异性结合抗体滴度 F/G.针对不同毒株EEV及IMV的中和抗体水平
同时,研究团队对该疫苗的保护效力进行了验证。首先,使用MPXV进行了攻毒保护实验,结果显示,该疫苗表现出了强大的保护作用,表现为病毒复制水平及病理损伤程度的显著降低。而后为验证疫苗是否对正痘类病毒具有一定的广谱保护效力,使用致死剂量30LD50 VACV进行攻毒保护实验,结果显示,疫苗可保护小鼠免受致死的VACV攻击并显著降低各器官VACV的复制水平。AGB6小鼠在感染MPXV后可出现典型临床现象——出痘。研究团队还使用AGB6小鼠感染模型对该疫苗的保护效力进一步进行验证。结果显示,仅双抗原疫苗为AGB6小鼠提供了一定的保护作用且显著降低了出痘的数量,而单抗原疫苗(A35R/M1R)则未提供有效的保护作用,提示同时具有EEV及IMV抗原可能是猴痘病毒疫苗发挥较好保护效力的关键之处。本研究不仅设计了一种具有临床转化潜力的新型猴痘病毒mRNA疫苗,同时也为猴痘病毒疫苗抗原选择提供了经验。
图3 A.使用AGB6小鼠模型进行疫苗评价的流程示意图 B.攻毒后体重变化 C.攻毒过程中的病毒血症变化检测 D.攻毒第七天时出痘的数量 E.各器官的病毒复制水平 F.脾脏和肾脏的病理分析及评分
图4 研究内容示意图
本研究工作得到云南省科技领军人才计划(202405AB350002)、云南省高层次医学人才培养计划(L-2024018)、广东省疾病预防控制中心人才支持项目(0720240122)、中国医学科学院医学与健康科技创新工程(2021-I2M-1-038、2023-I2M-2-001)等项目的资助。中国医学科学院医学生物学研究所王佑春研究员、鲁帅尧研究员,广东省疾病预防控制中心李柏生研究员为论文通讯作者,唐聪、袁龙海、解云、杨云为共同第一作者。
论文链接:https://doi.org/10.1002/mco2.70614

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