禽流感mRNA疫苗研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：S855.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1673-1085（2025）07-0137-04

1研究背景

禽流感是由正黏病毒科A型流感病毒（Avianinfluenzavirus，AIV）引起的禽類烈性傳染病，據(jù)世界動(dòng)物衛(wèi)生組織（WOAH）統(tǒng)計(jì)，2023-2024年全球高致病性禽流感（HPAI）疫情導(dǎo)致超1億只家禽撲殺，直接經(jīng)濟(jì)損失超50億美元[]。AIV的血凝素（HA）和神經(jīng)氨酸酶（NA）基因易發(fā)生抗原漂移與轉(zhuǎn)換，其中H5N1、H7N9等亞型已多次突破種間屏障，導(dǎo)致人類感染病例[2。與傳統(tǒng)滅活疫苗、重組蛋白疫苗相比，mRNA疫苗因其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)成為禽流感防控的研究熱點(diǎn)。mRNA疫苗通過(guò)體外合成抗原編碼序列，可在4-6周內(nèi)完成針對(duì)新型毒株的疫苗設(shè)計(jì)，安全性高，研發(fā)周期短，可快速應(yīng)對(duì)病毒變異，且生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，易于規(guī)?；a(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，使其成為應(yīng)對(duì)AIV突破疫情的理想方案[3]。

2mRNA疫苗技術(shù)概述

mRNA疫苗通過(guò)將編碼目標(biāo)抗原的mRNA序列遞送至宿主細(xì)胞，利用宿主細(xì)胞的翻譯機(jī)制合成抗原蛋白，經(jīng)MIC I/I 類分子呈遞后誘導(dǎo)特異性免疫反應(yīng)。與傳統(tǒng)疫苗相比，mRNA疫苗具有顯著優(yōu)勢(shì)：首先，mRNA疫苗不進(jìn)入細(xì)胞核，避免了基因組整合風(fēng)險(xiǎn)[2]；其次，mRNA疫苗可在體外快速合成，不僅避免了生產(chǎn)中使用強(qiáng)毒的局限性，還大大縮短了研發(fā)周期；此外，同一生產(chǎn)工藝可適用于不同亞型疫苗開(kāi)發(fā)，支持多價(jià)疫苗設(shè)計(jì)，達(dá)到一苗多防的效果；最后，可誘導(dǎo)廣泛的體液免疫、細(xì)胞免疫，免疫原性較傳統(tǒng)滅活疫苗及亞單位疫苗更強(qiáng)[3]。

mRNA疫苗的設(shè)計(jì)與優(yōu)化主要包括以下幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：序列優(yōu)化通過(guò)密碼子優(yōu)化、UTR序列選擇及核苷酸修飾提升mRNA穩(wěn)定性與翻譯效率;脂質(zhì)納米顆粒(LNP)包裹mRNA形成 100～200nm 復(fù)合物，保護(hù)其免受核酸酶降解并促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)吞；GMP級(jí)體外轉(zhuǎn)錄結(jié)合層析純化技術(shù)；生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量控制，確保疫苗批次間一致性。這些技術(shù)進(jìn)一步為禽流感mRNA疫苗的研發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3禽流感mRNA疫苗的研發(fā)進(jìn)展

3.1亞型特異性疫苗

針對(duì)H9亞型禽流感病毒的mRNA疫苗研究取得了顯著進(jìn)展。多項(xiàng)臨床前研究顯示，編碼H9血凝素(HA)全長(zhǎng)的mRNA疫苗單次免疫即可在雞群中誘導(dǎo)高水平的中和抗體，并提供針對(duì)同源病毒株的有效保護(hù)[4]。Chahal等通過(guò)LNP遞送系統(tǒng)構(gòu)建了自擴(kuò)增mRNA疫苗，在體內(nèi)能夠翻譯產(chǎn)生針對(duì)HIN1禽流感病毒HA蛋白，誘導(dǎo)強(qiáng)烈的體液免疫及細(xì)胞免疫，動(dòng)物試驗(yàn)證實(shí)，接種一次即可提供小鼠針對(duì)強(qiáng)毒株的攻毒保護(hù)力[5]。

針對(duì)H7N9亞型的mRNA疫苗研究也顯示出良好前景。研究人員開(kāi)發(fā)了編碼H7的HA蛋白非復(fù)制型RNA疫苗，在小鼠、雪貂及靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型中證實(shí)其能夠誘導(dǎo)廣泛的免疫反應(yīng)，特別值得注意的是，該疫苗通過(guò)隨機(jī)臨床試驗(yàn)評(píng)估，未見(jiàn)報(bào)道不良反應(yīng)，均表現(xiàn)出良好的安全性及免疫原性[6-7]

3.2多價(jià)疫苗

流感病毒HA蛋白是病毒入侵細(xì)胞的核心蛋白，同樣也是病毒誘導(dǎo)中和抗體的主要抗原表位，而HA易發(fā)生抗原性變異，A型禽流感病毒抗原性變異的頻率很高，具有不同亞型。因此近年來(lái)，多價(jià)禽流感mRNA疫苗成為研究熱點(diǎn)。通過(guò)串聯(lián)編碼不同亞型HA蛋白編碼序列，研究人員成功開(kāi)發(fā)了同時(shí)針對(duì)20種HA蛋白的通用型mRNA疫苗，初步試驗(yàn)結(jié)果顯示此疫苗具有良好的安全性和免疫原性，在小鼠和雪貂中誘導(dǎo)了高水平的交叉反應(yīng)與特異性抗體，提供了有效的保護(hù)力[8]。這種多價(jià)疫苗策略不僅簡(jiǎn)化了免疫程序，還提高了對(duì)多種流行株的防護(hù)廣度，為應(yīng)對(duì)AIV亞型多樣性提供了新思路。

4mRNA遞送系統(tǒng)的優(yōu)化

mRNA自身帶有負(fù)電荷，且分子量較大，通常難以進(jìn)入同樣帶有負(fù)電荷的細(xì)胞膜中，此外其分子本身穩(wěn)定性較差，易被核酸酶降解，因此遞

送系統(tǒng)的優(yōu)化是提高禽流感mRNA疫苗效力的關(guān)鍵。

4.1LNP遞送系統(tǒng)

脂質(zhì)納米顆粒(LNP)是目前最成功的mRNA遞送平臺(tái)，其通過(guò)保護(hù)mRNA免受核酸酶降解并促進(jìn)細(xì)胞攝取來(lái)提高疫苗效力。目前最新研究主要聚焦于LNP組成的優(yōu)化，如調(diào)整離子化脂質(zhì)結(jié)構(gòu)、輔助脂質(zhì)比例和PEG化程度，以平衡遞送效率與安全性[10]

針對(duì)禽流感特性，研究人員還開(kāi)發(fā)了組織特異性遞送策略。通過(guò)調(diào)整LNP的表面性質(zhì)和大小，可實(shí)現(xiàn)mRNA向肺部或淋巴結(jié)的靶向遞送，這對(duì)于預(yù)防呼吸道感染的禽流感尤為重要。一些研究嘗試在LNP表面修飾靶向分子，如唾液酸受體結(jié)合配體，以增強(qiáng)對(duì)呼吸道上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率。

4.2其他遞送系統(tǒng)

除LNP外，新型遞送系統(tǒng)如聚合物納米顆粒、多糖基載體和細(xì)胞穿透肽等也顯示出較大潛力。如，一種基于魚精蛋白的載體被證明可有效遞送流感抗原mRNA疫苗，刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)，誘導(dǎo)局部和系統(tǒng)性免疫反應(yīng)，并在動(dòng)物攻毒保護(hù)試驗(yàn)中得到驗(yàn)證，這類遞送系統(tǒng)為開(kāi)發(fā)更高效的mRNA疫苗提供了可能[11]

5免疫效果評(píng)價(jià)

禽流感mRNA疫苗的免疫效果評(píng)價(jià)主要包括體液免疫和細(xì)胞免疫。體液免疫方面，通過(guò)ELISA 檢測(cè)HA特異性抗體滴度，血凝抑制 (HI)試驗(yàn)評(píng)估中和抗體水平。多項(xiàng)研究顯示，禽流感mRNA疫苗誘導(dǎo)的HI抗體滴度顯著高于傳統(tǒng)滅活疫苗，且持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。

細(xì)胞免疫應(yīng)答的評(píng)價(jià)包括ELISpot檢測(cè)抗原特異性T細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子，及流式細(xì)胞技術(shù)分析記憶T細(xì)胞亞群。禽流感mRNA疫苗被證實(shí)可誘導(dǎo)強(qiáng)烈的Th1型免疫反應(yīng)，這對(duì)于清除病毒感染至關(guān)重要。特別值得注意的是，一些研究表明疫苗能誘導(dǎo)組織駐留記憶T細(xì)胞(TRM)在呼吸道形成，可能是影響其快速保護(hù)效應(yīng)的基礎(chǔ)[12]

攻毒保護(hù)試驗(yàn)是評(píng)價(jià)疫苗效力的金標(biāo)準(zhǔn)。在嚴(yán)格的生物安全條件下，免疫后的動(dòng)物模型如雪貂被接種高致病性禽流感病毒，評(píng)估臨床體征、病毒載量和病理變化?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)表明，禽流感mRNA疫苗可顯著降低肺部病毒滴度，減輕病理?yè)p傷，并提供 100% 的生存保護(hù)。

6挑戰(zhàn)與展望

盡管禽流感mRNA疫苗研究取得顯著進(jìn)展，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。穩(wěn)定性問(wèn)題限制了疫苗應(yīng)用，尤其是在運(yùn)輸不發(fā)達(dá)及低溫保存設(shè)備缺乏的基層區(qū)域，當(dāng)前研究方向仍是致力于開(kāi)發(fā)凍干制劑和常溫穩(wěn)定配方。生產(chǎn)成本較高也是制約因素，需要通過(guò)工藝優(yōu)化和規(guī)?；a(chǎn)來(lái)降低成本。

未來(lái)發(fā)展方向包括：開(kāi)發(fā)更廣譜的多價(jià)疫苗以應(yīng)對(duì)病毒快速變異；優(yōu)化給藥途徑，如鼻內(nèi)或吸入給藥以增強(qiáng)黏膜免疫；探索自我擴(kuò)增mRNA(saRNA)技術(shù)以減少劑量需求；結(jié)合新型佐劑系統(tǒng)增強(qiáng)免疫應(yīng)答。此外，建立適用于禽類專用mRNA疫苗平臺(tái)也是重要研究方向，這將直接服務(wù)于家禽業(yè)的防疫需求。

隨著遞送技術(shù)和mRNA設(shè)計(jì)的不斷進(jìn)步，禽流感mRNA疫苗有望成為防控禽流感的重要工具，不僅保護(hù)家禽健康，也為防范潛在的人流感大流行提供有力武器。未來(lái)的研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注臨床轉(zhuǎn)化，加速?gòu)膶?shí)驗(yàn)室到實(shí)際應(yīng)用的進(jìn)程。

禽流感mRNA疫苗以其快速相應(yīng)、安全性高、易于應(yīng)對(duì)病毒變異及可規(guī)?；a(chǎn)等顯著優(yōu)勢(shì)，成為傳統(tǒng)疫苗的革命性替代方案。當(dāng)前研究已在動(dòng)物模型中證實(shí)其優(yōu)異的免疫原性與保護(hù)效力，LNP遞送技術(shù)的突破及多價(jià)疫苗策略為應(yīng)對(duì)AIV變異提供了創(chuàng)新路徑。盡管在穩(wěn)定性、成本控制等方面仍存在挑戰(zhàn)，但隨著核酸修飾技術(shù)、新型遞送系統(tǒng)及AI輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展，mRNA疫苗有望成為禽流感防控的核心工具，為保障家禽業(yè)健康及公共衛(wèi)生安全構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)屏障。

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