高福院士团队开发双价circRNA猴痘疫苗，表达嵌合抗原，针对MPXV和VACV提供强效保护！

猴痘（mpox）是一种类似天花的人畜共患病，由猴痘病毒（MPXV）引起。自2022年以来，猴痘疫情已两次被宣布为国际关注的突发公共卫生事件，突显了解决这场全球卫生危机的紧迫性。目前虽有基于牛痘病毒（VACV）的疫苗，如ACAM2000和JYNNEOS用于预防，但它们并非专为MPXV设计，无法完全阻断感染，且存在安全性问题。因此，开发专门针对MPXV的安全有效的疫苗至关重要。

近日，中国科学院微生物研究所高福院士联合山西农业大学刘志达研究员、王海东教授、姚航平研究员和北京大学王寒副研究员团队在Cell Reports期刊发表研究论文：CircRNA vaccine encoding a chimeric immunogen of B6 and M1 demonstrates robust immune responses against MPXV。

研究构建编码MPXV B6和M1抗原串联嵌合免疫原的双价环状RNA疫苗circRNAB6M1。该疫苗可针对MPXV诱导强大中和抗体和细胞免疫反应，并对致死性VACV攻击提供完全的交叉保护。

单价circRNA疫苗评价

嵌合抗原设计可在单一生产流程中制备多价circRNA疫苗，具有成本效益和加快商业转化的优势。因此，团队利用优化的PIE系统设计了4个circRNA模板，分别编码MPXV的主要抗原（B6、M1、A35和A29），并利用LNP包封，以筛选适合利用circRNA形式表达嵌合抗原的关键抗原。在免疫小鼠中，CircRNAB6和CircRNAM1组分别对致命性病毒攻击提供了87.5%和50%的保护。因此研究选择B6和M1是作为嵌合免疫原设计的候选抗原。

图1 编码单价MPXV抗原的circRNA设计、鉴定和LNP包封。

图2 编码单价MPXV抗原的circRNA鉴定

嵌合免疫原的设计与鉴定

研究进一步设计了融合MPXV细胞内成熟病毒粒子（EEV）抗原B6和胞外包膜病毒粒子（IMV）抗原M1的嵌合免疫原，以提供对抗MPXV EEV和IMV的保护。结构预测和SPR分析表明，嵌合免疫原保留了两种抗原的主要中和表位的构象，中和表位未受串联融合所覆盖和影响。

尽管与单价抗原相比，研究构建的嵌合蛋白B6M1和M1B6与hMB668抗体（B6靶向）和7D11（M1靶向）抗体的亲和力有所下降，但都维持在纳摩尔水平，在典型抗体-抗原相互作用的生物可变性范围内，表明B6和M1都保留了主要的中和表位。

图3 融合B6和M1抗原的设计与鉴定

编码嵌合免疫原circRNA的制备及鉴定

研究分别将B6M1和M1B6的编码序列整合到circRNA模板载体中，制备CircRNAB6M1和CircRNAM1B6，经过纯化和质量验证后，评估其表达水平。Expi293F细胞中，CircRNAB6M1的抗原表达水平高于CircRNAM1B6 2倍以上，与CircRNAB6相当，但低于CircRNAM1。鉴于抗原表达在circRNA疫苗中的重要性，研究选择CircRNAB6M1用于后续验证。

图4 设计、合成和鉴定编码B6和M1融合抗原的circRNA

circRNAB6M1疫苗免疫学评价

circRNA疫苗和VACV-TT在初次免疫后均能诱导B6和M1抗原特异性抗体应答，加强免疫后抗体水平稳定升高。此外，在CircRNAB6M1免疫组中显著产生了抗MPXV的中和抗体，而在VACV-TT或CircRNAB6和CircRNAM1混合组未产生。CircRNA B6M1免疫组与CircRNAB6和circRNAM1混合免疫组产生的抗VACV中和抗体水平相当。相比VACV-TT组，CircRNAB6M1组诱导的抗体在体外表现出更好的中和活性。这表明CircRNAB6M1能更有效地诱导抗MPXV的中和抗体，并与VACV发生交叉反应。脾细胞B6和M1特异性T细胞反应评估显示，CircRNAB6M1疫苗组诱导的T细胞反应与CircRNAB6和CircRNAM1混合疫苗组相当，且显著高于VACV-TT组。综上，CircRNAB6M1能够产生更强大的体液和细胞免疫。

图5 CircRNAB6M1 MPXV疫苗的免疫学评价。

CircRNAB6M1疫苗对抗VACV-WR效果

研究在CircRNAB6M1疫苗加强免疫后第15天，用不同致死剂量的VACV-WR免疫小鼠。在高致死剂量攻击后，VACV-TT和LNP治疗组的小鼠体重严重下降，VACV-TT组50%的小鼠从第4天开始逐渐恢复，CircRNAB6M1或CircRNAB6和CircRNAM1混合组均无明显的体重减轻。此外，只有CircRNAB6M1疫苗接种组显示出对病毒攻击的完全保护。结果证明了CircRNAB6M1疫苗是有前景的预防MPXV候选疫苗。

CircRNAB6M1疫苗的安全性评价

在初次免疫和加强免疫后7天监测了免疫小鼠的体重变化，疫苗接种组中都均未观察到明显的体重下降，加强免疫后血液生化指标均在正常范围内。疫苗接种组心、肝、脾、肺、肾和肠道的组织病理学分析未发现明显的变化。这些数据进一步证明了CircRNAB6M1疫苗潜在的临床应用安全性。

图6 CircRNAB6M1疫苗保护小鼠免受致死性VACV攻击

总结

研究开发了一种编码MPXV的B6和M1抗原嵌合免疫原的双价circRNA疫苗，可诱导出针对MPXV和VACV的中和抗体，同时也能诱导抗原特异性T细胞反应。CircRNAB6M1疫苗为免疫小鼠提供了完全保护，使其免受致命的VACV攻击。这种嵌合抗原设计具有成本效益优势，并可以加快商业转化过程，为基于RNA的MPXV疫苗开发提供了一种潜在的策略。

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

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