猴痘（mpox）是一種類似天花的人畜共患病，由猴痘病毒（MPXV）引起。自2022年以來(lái)，猴痘疫情已兩次被宣布為國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件，突顯了解決這場(chǎng)全球衛(wèi)生危機(jī)的緊迫性。目前雖有基于牛痘病毒（VACV）的疫苗，如ACAM2000和JYNNEOS用于預(yù)防，但它們并非專為MPXV設(shè)計(jì)，無(wú)法完全阻斷感染，且存在安全性問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)專門針對(duì)MPXV的安全有效的疫苗至關(guān)重要。

近日，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所高福院士聯(lián)合山西農(nóng)業(yè)大學(xué)劉志達(dá)研究員、王海東教授、姚航平研究員和北京大學(xué)王寒副研究員團(tuán)隊(duì)在Cell Reports期刊發(fā)表研究論文：CircRNA vaccine encoding a chimeric immunogen of B6 and M1 demonstrates robust immune responses against MPXV。

研究構(gòu)建編碼MPXV B6和M1抗原串聯(lián)嵌合免疫原的雙價(jià)環(huán)狀RNA疫苗circRNAB6M1。該疫苗可針對(duì)MPXV誘導(dǎo)強(qiáng)大中和抗體和細(xì)胞免疫反應(yīng)，并對(duì)致死性VACV攻擊提供完全的交叉保護(hù)。

單價(jià)circRNA疫苗評(píng)價(jià)

嵌合抗原設(shè)計(jì)可在單一生產(chǎn)流程中制備多價(jià)circRNA疫苗，具有成本效益和加快商業(yè)轉(zhuǎn)化的優(yōu)勢(shì)。因此，團(tuán)隊(duì)利用優(yōu)化的PIE系統(tǒng)設(shè)計(jì)了4個(gè)circRNA模板，分別編碼MPXV的主要抗原（B6、M1、A35和A29），并利用LNP包封，以篩選適合利用circRNA形式表達(dá)嵌合抗原的關(guān)鍵抗原。在免疫小鼠中，CircRNAB6和CircRNAM1組分別對(duì)致命性病毒攻擊提供了87.5%和50%的保護(hù)。因此研究選擇B6和M1是作為嵌合免疫原設(shè)計(jì)的候選抗原。

圖1 編碼單價(jià)MPXV抗原的circRNA設(shè)計(jì)、鑒定和LNP包封。

圖2 編碼單價(jià)MPXV抗原的circRNA鑒定

嵌合免疫原的設(shè)計(jì)與鑒定

研究進(jìn)一步設(shè)計(jì)了融合MPXV細(xì)胞內(nèi)成熟病毒粒子（EEV）抗原B6和胞外包膜病毒粒子（IMV）抗原M1的嵌合免疫原，以提供對(duì)抗MPXV EEV和IMV的保護(hù)。結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)和SPR分析表明，嵌合免疫原保留了兩種抗原的主要中和表位的構(gòu)象，中和表位未受串聯(lián)融合所覆蓋和影響。

盡管與單價(jià)抗原相比，研究構(gòu)建的嵌合蛋白B6M1和M1B6與hMB668抗體（B6靶向）和7D11（M1靶向）抗體的親和力有所下降，但都維持在納摩爾水平，在典型抗體-抗原相互作用的生物可變性范圍內(nèi)，表明B6和M1都保留了主要的中和表位。

圖3 融合B6和M1抗原的設(shè)計(jì)與鑒定

編碼嵌合免疫原circRNA的制備及鑒定

研究分別將B6M1和M1B6的編碼序列整合到circRNA模板載體中，制備CircRNAB6M1和CircRNAM1B6，經(jīng)過(guò)純化和質(zhì)量驗(yàn)證后，評(píng)估其表達(dá)水平。Expi293F細(xì)胞中，CircRNAB6M1的抗原表達(dá)水平高于CircRNAM1B6 2倍以上，與CircRNAB6相當(dāng)，但低于CircRNAM1。鑒于抗原表達(dá)在circRNA疫苗中的重要性，研究選擇CircRNAB6M1用于后續(xù)驗(yàn)證。

圖4 設(shè)計(jì)、合成和鑒定編碼B6和M1融合抗原的circRNA

circRNAB6M1疫苗免疫學(xué)評(píng)價(jià)

circRNA疫苗和VACV-TT在初次免疫后均能誘導(dǎo)B6和M1抗原特異性抗體應(yīng)答，加強(qiáng)免疫后抗體水平穩(wěn)定升高。此外，在CircRNAB6M1免疫組中顯著產(chǎn)生了抗MPXV的中和抗體，而在VACV-TT或CircRNAB6和CircRNAM1混合組未產(chǎn)生。CircRNA B6M1免疫組與CircRNAB6和circRNAM1混合免疫組產(chǎn)生的抗VACV中和抗體水平相當(dāng)。相比VACV-TT組，CircRNAB6M1組誘導(dǎo)的抗體在體外表現(xiàn)出更好的中和活性。這表明CircRNAB6M1能更有效地誘導(dǎo)抗MPXV的中和抗體，并與VACV發(fā)生交叉反應(yīng)。脾細(xì)胞B6和M1特異性T細(xì)胞反應(yīng)評(píng)估顯示，CircRNAB6M1疫苗組誘導(dǎo)的T細(xì)胞反應(yīng)與CircRNAB6和CircRNAM1混合疫苗組相當(dāng)，且顯著高于VACV-TT組。綜上，CircRNAB6M1能夠產(chǎn)生更強(qiáng)大的體液和細(xì)胞免疫。

圖5 CircRNAB6M1 MPXV疫苗的免疫學(xué)評(píng)價(jià)。

CircRNAB6M1疫苗對(duì)抗VACV-WR效果

研究在CircRNAB6M1疫苗加強(qiáng)免疫后第15天，用不同致死劑量的VACV-WR免疫小鼠。在高致死劑量攻擊后，VACV-TT和LNP治療組的小鼠體重嚴(yán)重下降，VACV-TT組50%的小鼠從第4天開(kāi)始逐漸恢復(fù)，CircRNAB6M1或CircRNAB6和CircRNAM1混合組均無(wú)明顯的體重減輕。此外，只有CircRNAB6M1疫苗接種組顯示出對(duì)病毒攻擊的完全保護(hù)。結(jié)果證明了CircRNAB6M1疫苗是有前景的預(yù)防MPXV候選疫苗。

CircRNAB6M1疫苗的安全性評(píng)價(jià)

在初次免疫和加強(qiáng)免疫后7天監(jiān)測(cè)了免疫小鼠的體重變化，疫苗接種組中都均未觀察到明顯的體重下降，加強(qiáng)免疫后血液生化指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)。疫苗接種組心、肝、脾、肺、腎和腸道的組織病理學(xué)分析未發(fā)現(xiàn)明顯的變化。這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步證明了CircRNAB6M1疫苗潛在的臨床應(yīng)用安全性。

圖6 CircRNAB6M1疫苗保護(hù)小鼠免受致死性VACV攻擊

總結(jié)

研究開(kāi)發(fā)了一種編碼MPXV的B6和M1抗原嵌合免疫原的雙價(jià)circRNA疫苗，可誘導(dǎo)出針對(duì)MPXV和VACV的中和抗體，同時(shí)也能誘導(dǎo)抗原特異性T細(xì)胞反應(yīng)。CircRNAB6M1疫苗為免疫小鼠提供了完全保護(hù)，使其免受致命的VACV攻擊。這種嵌合抗原設(shè)計(jì)具有成本效益優(yōu)勢(shì)，并可以加快商業(yè)轉(zhuǎn)化過(guò)程，為基于RNA的MPXV疫苗開(kāi)發(fā)提供了一種潛在的策略。

https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(25)01203-3

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