高福院士團隊開發雙價circRNA猴痘疫苗，表達嵌合抗原，針對MPXV和VACV提供強效保護！

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，猴痘疫情已兩次被宣布為國際關注的突發公共衛生事件，突顯了解決這場全球衛生危機的緊迫性。目前雖有基于牛痘病毒（VACV）的疫苗，如ACAM2000和JYNNEOS用于預防，但它們并非專為MPXV設計，無法完全阻斷感染，且存在安全性問題。因此，開發專門針對MPXV的安全有效的疫苗至關重要。

近日，中國科學院微生物研究所高福院士聯合山西農業大學劉志達研究員、王海東教授、姚航平研究員和北京大學王寒副研究員團隊在Cell Reports期刊發表研究論文：CircRNA vaccine encoding a chimeric immunogen of B6 and M1 demonstrates robust immune responses against MPXV。

研究構建編碼MPXV B6和M1抗原串聯嵌合免疫原的雙價環狀RNA疫苗circRNAB6M1。該疫苗可針對MPXV誘導強大中和抗體和細胞免疫反應，并對致死性VACV攻擊提供完全的交叉保護。

單價circRNA疫苗評價

嵌合抗原設計可在單一生產流程中制備多價circRNA疫苗，具有成本效益和加快商業轉化的優勢。因此，團隊利用優化的PIE系統設計了4個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形式表達嵌合抗原的關鍵抗原。在免疫小鼠中，CircRNAB6和CircRNAM1組分別對致命性病毒攻擊提供了87.5%和50%的保護。因此研究選擇B6和M1是作為嵌合免疫原設計的候選抗原。

圖1 編碼單價MPXV抗原的circRNA設計、鑒定和LNP包封。

圖2 編碼單價MPXV抗原的circRNA鑒定

嵌合免疫原的設計與鑒定

研究進一步設計了融合MPXV細胞內成熟病毒粒子（EEV）抗原B6和胞外包膜病毒粒子（IMV）抗原M1的嵌合免疫原，以提供對抗MPXV EEV和IMV的保護。結構預測和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象，中和表位未受串聯融合所覆蓋和影響。

盡管與單價抗原相比，研究構建的嵌合蛋白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，表明B6和M1都保留了主要的中和表位。

圖3 融合B6和M1抗原的設計與鑒定

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，經過純化和質量驗證后，評估其表達水平。Expi293F細胞中，CircRNAB6M1的抗原表達水平高于CircRNAM1B6 2倍以上，與CircRNAB6相當，但低于CircRNAM1。鑒于抗原表達在circRNA疫苗中的重要性，研究選擇CircRNAB6M1用于后續驗證。

圖4 設計、合成和鑒定編碼B6和M1融合抗原的circRNA

circRNAB6M1疫苗免疫學評價

circRNA疫苗和VACV-TT在初次免疫后均能誘導B6和M1抗原特異性抗體應答，加強免疫后抗體水平穩定升高。此外，在CircRNAB6M1免疫組中顯著產生了抗MPXV的中和抗體，而在VACV-TT或CircRNAB6和CircRNAM1混合組未產生。CircRNA B6M1免疫組與CircRNAB6和circRNAM1混合免疫組產生的抗VACV中和抗體水平相當。相比VACV-TT組，CircRNAB6M1組誘導的抗體在體外表現出更好的中和活性。這表明CircRNAB6M1能更有效地誘導抗MPXV的中和抗體，并與VACV發生交叉反應。脾細胞B6和M1特異性T細胞反應評估顯示，CircRNAB6M1疫苗組誘導的T細胞反應與CircRNAB6和CircRNAM1混合疫苗組相當，且顯著高于VACV-TT組。綜上，CircRNAB6M1能夠產生更強大的體液和細胞免疫。

圖5 CircRNAB6M1 MPXV疫苗的免疫學評價。

CircRNAB6M1疫苗對抗VACV-WR效果

研究在CircRNAB6M1疫苗加強免疫后第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重下降，VACV-TT組50%的小鼠從第4天開始逐漸恢復，CircRNAB6M1或CircRNAB6和CircRNAM1混合組均無明顯的體重減輕。此外，只有CircRNAB6M1疫苗接種組顯示出對病毒攻擊的完全保護。結果證明了CircRNAB6M1疫苗是有前景的預防MPXV候選疫苗。

CircRNAB6M1疫苗的安全性評價

在初次免疫和加強免疫后7天監測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，加強免疫后血液生化指標均在正常范圍內。疫苗接種組心、肝、脾、肺、腎和腸道的組織病理學分析未發現明顯的變化。這些數據進一步證明了CircRNAB6M1疫苗潛在的臨床應用安全性。

圖6 CircRNAB6M1疫苗保護小鼠免受致死性VACV攻擊

總結

研究開發了一種編碼MPXV的B6和M1抗原嵌合免疫原的雙價circRNA疫苗，可誘導出針對MPXV和VACV的中和抗體，同時也能誘導抗原特異性T細胞反應。CircRNAB6M1疫苗為免疫小鼠提供了完全保護，使其免受致命的VACV攻擊。這種嵌合抗原設計具有成本效益優勢，并可以加快商業轉化過程，為基于RNA的MPXV疫苗開發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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