疫苗前沿 | mRNA自免疫苗：序列设计、LNP筛选与效力验证

自身免疫疾病，如多发性硬化症（MS）和1型糖尿病（T1D），长期以来是医学界的难题。目前的临床治疗主要依赖广谱免疫抑制剂，虽能缓解症状，但常伴随严重的全身性副作用和感染风险。如何精准诱导抗原特异性免疫耐受——即仅抑制攻击自身组织的“叛军”T细胞，而不损害整体免疫防御——是该领域的研究核心。

传统观点认为，利用mRNA-LNP技术诱导免疫耐受需完全“静默”且无炎症的递送系统。然而，【哈塞尔特大学联合eTheRNA公司】2026年7月发表的一项研究挑战了这一假设：经过精密设计的mRNA抗原，配合具备适度免疫刺激性的LNP配方，能够有效逆转自身免疫进程。

研究内容详解

文献设计主要包括mRNA序列优化、LNP配方筛选、体外表达验证和疾病模型验证四个关键模块。核心策略是利用N1-甲基假尿苷（N1ψ）修饰降低固有免疫激活，通过DC-Lamp结构域增强MHC II类分子的抗原呈递效率，并选用具备一定免疫刺激性的LNP配方。

第一阶段：治疗性mRNA的设计

为了实现从“免疫激活”到“免疫耐受”的转变，mRNA的设计不仅关注蛋白表达，更核心的是抗原的精准细胞内定位和极低的先天免疫激活。

抗原序列设计（以EAE模型为例）：

• 核心序列选择：选用多发性硬化症（MS）的关键自身抗原序列MOG27-63，该片段包含了免疫显性表位MOG35-55。
• 胞内定位修饰（DC-Lamp融合）：在抗原序列末端融合DC-Lamp（树突状细胞相关溶酶体相关膜蛋白）衍生的内吞体靶向结构域。目的是通过融合DC-Lamp，引导翻译后的抗原蛋白进入溶酶体/内吞体途径，从而显著增强其通过MHC II类分子向CD4+ T细胞呈递的效率。
• 载体构建：使用peTheRNAvs3载体，包含优化的5′和3′非翻译区（UTRs）以及polyA尾。

如果单一抗原效果不足以维持长期耐受，免疫调节mRNA共同给药的方案。设计并制备编码IL-2 mutein（选择性扩张Treg）或CCL1（招募CCR8+ Treg）的mRNA。

将自身抗原mRNA与上述免疫调节mRNA按一定比例共同包封进同一个LNP中。具体的验证方法是：重点检测给药后血清中的细胞因子浓度（ELISA法）以及脾脏内CD25+ FOXP3+ 调节性T细胞（Tregs）的比例提升情况。

mRNA化学修饰：采用Cap1结构，并使用100% N1-甲基假尿苷（N1ψ）完全替代尿苷，以降低mRNA被模式识别受体（如TLR3/7/8）识别的可能性，这对于构建“非炎症性”的耐受环境至关重要。

mRNA纯化工艺：通过硅胶（Silica）和纤维素（Cellulose）纯化方法去除合成过程中产生的双链RNA（dsRNA）杂质。通过A549-dual报告细胞系检测，确保纯化后的mRNA不会激活干扰素响应因子（IRF）。

第二阶段：LNP配方的筛选

文献的一个重要发现是：并非只有“免疫静默”的LNP才能诱导耐受，具有一定免疫刺激性的LNP（如ETS-21）在治疗已发病疾病时效果更好。

文献对比了三种电离脂质配方：

• ETG-23 (S-Ac7-Dog)：低炎症性、可生物降解，设计初衷是减少副作用。
• ETS-21 (Ac6e-ETH-DHDA)：具有一定的免疫刺激性，原用于增强疫苗的效应T细胞和B细胞反应。
• MC3：临床已批准的脂质，具有中等水平的炎症诱导性。

结果显示

• 器官靶向性：三种LNP主要分布于肝脏和脾脏，其中ETS-21产生的荧光素酶信号显著高于其他两组。
• 细胞靶向性：在肝脏中，40%-80%的肝血窦内皮细胞（LSECs）和Kupffer细胞被成功转染；在脾脏中，各种树突状细胞（DCs）子集也被高效覆盖。
• APC表型优化：筛选的关键指标是诱导“稳态成熟”。实验结果显示，ETS-21能适度上调CD80、CD86和PD-L1，但水平远低于经典的TLR3激动剂（如polyI:C）。这种受控的、有限的APC激活反而比完全静默的配方更有利于诱导T细胞耗竭和凋亡。

第三阶段：体外验证（安全性与表达验证）

在进入动物实验前，需确保样品不引起强烈的炎症反应并能正确表达。

1. 先天免疫反应检测：利用A549-dual报告细胞系检测干扰素响应因子（IRF）的激活情况。结果应显示高纯度修饰的mRNA几乎不诱导IRF激活。
2. 表达检测：通过转染细胞，观察目标抗原蛋白的表达水平（如使用Fluc mRNA进行荧光素酶实验评估整体表达效能）。

第四阶段：体内药效验证（疾病模型）

1. 实验模型构建：

• EAE模型（MS）：C57BL/6雌鼠，皮下注射含有结核杆菌的MOG35-55乳剂，并配合百日咳毒素（PTX）诱导。
• T1D模型：向NOD-SCID小鼠过继转移从BDC2.5转基因鼠中分离的活化自身反应性CD4+ T细胞。

• 给药方案（治疗性vs预防性）：

• 治疗性实验：在EAE发病后（约第14、17天）或T1D细胞转移后第1、4天给药。采用静脉注射（i.v.）肌肉注射（i.m.），剂量通常为每剂5µg mRNA。
• 对照组：设置TBS缓冲液组、非相关抗原mRNA（如Fluc）组。

• 结果评估指标：

• 临床评分：每日对EAE鼠进行0-5分临床评分（从尾巴瘫痪到四肢瘫痪）。
• 生化与病理：定期监测T1D鼠血糖。实验终点取胰腺进行H&E染色（评估胰岛炎症/Insulitis评分）和胰岛素免疫荧光染色（观察β细胞保存情况）。

创新与局限

挑战“免疫静默”：研究发现，并非只有完全非炎症性的LNP（如ETG-23）才能诱导耐受。相反，一些具有免疫刺激性的脂质（如ETS-21或新冠疫苗中使用的SM-102）在治疗已发病的疾病模型中表现出更优的持续效力。

给药路径的灵活性：研究首次证实，除了传统的静脉注射（i.v.），肌肉注射（i.m.）抗原mRNA-LNP同样能有效缓解自身免疫症状。这为未来的临床应用提供了更简便、更安全的给药选择。

多Payload协同策略：通过在一个LNP中同时封装自身抗原mRNA和免疫调节因子（如IL-2 mutein或CCL1），可以显著增强调节性T细胞（Treg）的招募与扩张，从而实现更持久的免疫保护。

小结

本研究为自身免疫疾病的mRNA疫苗设计提供了全新的视角：诱导免疫耐受不一定需要完全“躲避”免疫系统，而是需要通过精确调谐的APC激活，在非炎症环境下引导自身反应性T细胞走向耗竭或凋亡。

这种基于mRNA的多模块递送平台（自身抗原 + 免疫调节因子）具有极高的灵活性，可以根据不同疾病的表位需求快速定制方案。

参考文献

[1] Paulien Baeten, et al. Autoantigen mRNA-LNP Vaccination Drives Therapeutic Efficacy in Preclinical Models for Autoimmunity. Advanced Science, 2026; 0:e76382. https://doi.org/10.1002/advs.76382.

注：本文仅作为医疗健康领域前沿进展分享， 非 治 疗 方 案 推 荐。

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来源| RNA星球

校稿| Alice编审| Hide / Blue sea

编辑 设计| Leon