Cell重磅：猴痘mRNA-LNP疫苗更加有效
日期：2024-09-10 17:14:59
2024年9月4日，美国陆军传染病医学研究所和Moderna公司的研究人员在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为：Comparison of protection against mpox following mRNA or modified vaccinia Ankara vaccination in nonhuman primates 的研究论文。
本研究在非人灵长类动物模型中对比了mRNA疫苗（mRNA-1769）和当前标准护理疫苗——改良安卡拉痘苗（MVA）在预防猴痘（mpox）方面的效果。结果显示，mRNA-1769疫苗相较于MVA疫苗，能导致更少的病变和病毒复制。此外，mRNA-1769疫苗还能诱导更强的中和抗体和功能性抗体，从而增强了病毒控制和疾病减轻。该研究为对抗正痘病毒（包括猴痘和小儿麻痹症）提供了广泛的免疫保护。
一、研究思路：
• 建立非人灵长类动物模型： 使用致命性猴痘病毒Zaire 1979株对食蟹猴进行静脉注射，模拟人类猴痘病毒感染和病理过程。
• 接种疫苗：将动物随机分为三组，分别接种mRNA-1769疫苗、MVA疫苗或生理盐水作为对照组。
• 观察保护效果：比较各组动物的生存率、病变数量、病变持续时间和病毒载量等指标，评估疫苗的保护效果。
• 分析免疫机制：通过抗体结合实验、中和实验和系统血清学方法，分析疫苗诱导的抗体结合、中和和Fc功能等免疫机制，并探讨其与病毒控制和病变控制的相关性。
二、研究方法和结果
1、基于 mRNA 和 MVA 的疫苗在致死性 NHP mpox 病毒感染模型中的功效
mRNA-1769是一种mRNA-LNP疫苗，表达四种优化的猴痘病毒表面蛋白(A29, A35, B6, M1)。MVA是一种减毒的安卡拉痘苗。作者将18只食蟹猴被随机分为3组，每组6只。一组接种mRNA-1769，一组接种MVA，一组作为对照组接种生理盐水。疫苗接种采用肌肉注射，并在4周后进行加强免疫。在疫苗接种后8周，所有动物都通过静脉注射感染了致命性的猴痘病毒Zaire 1979株。研究人员观察了动物的生存率、体重变化、病变数量、病变持续时间和病毒载量等指标。
结果显示：mRNA-1769和MVA疫苗都能完全保护动物免受致命性猴痘病毒感染，但mRNA-1769疫苗在减轻病变数量、病变持续时间和病毒载量等方面表现出更优的保护效果。
2、不同疫苗模式之间不同的结合和中和抗体反应
作者使用多孔板包被VACV、MPXV或VARV的重组蛋白，检测动物血清中针对这些蛋白的IgG结合抗体滴度；使用PRNT方法，检测动物血清中针对MPXV Z79、MPXV USA 2003和VACV WR株的中和抗体滴度；使用Luminex技术，检测动物血清中针对VACV、MPXV和VARV抗原的IgG亚类和Fc受体结合活性。
结果显示：mRNA-1769疫苗接种诱导了比MVA疫苗接种更强的抗体结合和中和活性，这表明mRNA-1769疫苗能更有效地激活体液免疫反应。mRNA-1769疫苗接种还诱导了广泛的异源中和活性，包括对VACV、兔痘病毒、骆驼痘病毒和牛痘病毒等正痘病毒的中和活性。
3、不同疫苗模式的抗体 Fc 效应谱各不相同
作者使用Luminex技术检测了NHP模型中，mRNA-1769和MVA疫苗接种后，动物血清中针对猴痘病毒、痘苗病毒和天花病毒的Fc效应功能。包括抗体依赖性补体沉积(ADCD)试验、抗体依赖性细胞吞噬作用(ADCP)和嗜中性粒细胞吞噬作用(ADNP)试验、抗体依赖性自然杀伤细胞激活(ADNK)试验，以及IgG亚类和Fc受体结合活性等。
结果表明：mRNA-1769疫苗接种诱导了比MVA疫苗接种更强的Fc效应功能，这些Fc效应功能在病毒控制和病变控制中发挥关键作用。
4、抗体与抗病毒控制和病变预防的相关轨迹
作者通过使用LASSO回归和PLSR分析，确定与病毒载量和病变数量相关的抗体特征，展示了在NHP模型中，mRNA-1769和MVA疫苗接种后，动物血清中针对猴痘病毒、痘苗病毒和天花病毒的抗体与病毒载量和病变数量的关联性。
三、研究结论及未来展望
这项研究表明mRNA-1769疫苗在非人灵长类动物模型中表现出对致命性猴痘病毒感染的保护效果，并具有多种优势。mRNA-1769疫苗有潜力成为未来应对猴痘病毒和其他正痘病毒威胁的重要工具。
据悉，Moderna公司的mRNA-1769疫苗目前正在1/2期临床试验（NCT05995275）中进行评估，以确定一系列剂量mRNA-1769疫苗在人类中的安全性、耐受性和免疫反应。让我们一起关注后续进展。
华美生物提供猴痘病毒重组蛋白、抗体及相关研究靶点蛋白，助力病毒相关机制研究、药物及疫苗开发。
参考文献：
[1] Comparison of protection against mpox following mRNA or modified vaccinia Ankara vaccination in nonhuman primates. Mucker et al.,2024,Cell 187,1-14.
免责声明：本文仅作信息交流用，文中观点不代表华美生物立场。随着对疾病机制研究的深入，新的实验结果或结论可能会修改或推翻文中的描述，还请大家理解。
一、研究思路：
• 建立非人灵长类动物模型： 使用致命性猴痘病毒Zaire 1979株对食蟹猴进行静脉注射，模拟人类猴痘病毒感染和病理过程。
• 接种疫苗：将动物随机分为三组，分别接种mRNA-1769疫苗、MVA疫苗或生理盐水作为对照组。
• 观察保护效果：比较各组动物的生存率、病变数量、病变持续时间和病毒载量等指标，评估疫苗的保护效果。
• 分析免疫机制：通过抗体结合实验、中和实验和系统血清学方法，分析疫苗诱导的抗体结合、中和和Fc功能等免疫机制，并探讨其与病毒控制和病变控制的相关性。
二、研究方法和结果
1、基于 mRNA 和 MVA 的疫苗在致死性 NHP mpox 病毒感染模型中的功效
mRNA-1769是一种mRNA-LNP疫苗，表达四种优化的猴痘病毒表面蛋白(A29, A35, B6, M1)。MVA是一种减毒的安卡拉痘苗。作者将18只食蟹猴被随机分为3组，每组6只。一组接种mRNA-1769，一组接种MVA，一组作为对照组接种生理盐水。疫苗接种采用肌肉注射，并在4周后进行加强免疫。在疫苗接种后8周，所有动物都通过静脉注射感染了致命性的猴痘病毒Zaire 1979株。研究人员观察了动物的生存率、体重变化、病变数量、病变持续时间和病毒载量等指标。
结果显示：mRNA-1769和MVA疫苗都能完全保护动物免受致命性猴痘病毒感染，但mRNA-1769疫苗在减轻病变数量、病变持续时间和病毒载量等方面表现出更优的保护效果。
图1：RNA vaccination induces superior protection from lethal MPXV challenge in an NHP model[1]
2、不同疫苗模式之间不同的结合和中和抗体反应
作者使用多孔板包被VACV、MPXV或VARV的重组蛋白，检测动物血清中针对这些蛋白的IgG结合抗体滴度；使用PRNT方法，检测动物血清中针对MPXV Z79、MPXV USA 2003和VACV WR株的中和抗体滴度；使用Luminex技术，检测动物血清中针对VACV、MPXV和VARV抗原的IgG亚类和Fc受体结合活性。
结果显示：mRNA-1769疫苗接种诱导了比MVA疫苗接种更强的抗体结合和中和活性，这表明mRNA-1769疫苗能更有效地激活体液免疫反应。mRNA-1769疫苗接种还诱导了广泛的异源中和活性，包括对VACV、兔痘病毒、骆驼痘病毒和牛痘病毒等正痘病毒的中和活性。
图2：Immunization with MPXV antigen-encoding mRNA-LNP vaccine drives a robust and broad humoral response[1]
3、不同疫苗模式的抗体 Fc 效应谱各不相同
作者使用Luminex技术检测了NHP模型中，mRNA-1769和MVA疫苗接种后，动物血清中针对猴痘病毒、痘苗病毒和天花病毒的Fc效应功能。包括抗体依赖性补体沉积(ADCD)试验、抗体依赖性细胞吞噬作用(ADCP)和嗜中性粒细胞吞噬作用(ADNP)试验、抗体依赖性自然杀伤细胞激活(ADNK)试验，以及IgG亚类和Fc受体结合活性等。
结果表明：mRNA-1769疫苗接种诱导了比MVA疫苗接种更强的Fc效应功能，这些Fc效应功能在病毒控制和病变控制中发挥关键作用。
图3：Fc-functional antibody activities are driven by mRNA immunization and reflected in systems serology assessment[1]
4、抗体与抗病毒控制和病变预防的相关轨迹
作者通过使用LASSO回归和PLSR分析，确定与病毒载量和病变数量相关的抗体特征，展示了在NHP模型中，mRNA-1769和MVA疫苗接种后，动物血清中针对猴痘病毒、痘苗病毒和天花病毒的抗体与病毒载量和病变数量的关联性。
图4：Neutralization,antibody titers,and functional antibody activities are associated with lower viral loads and lower number of lesions [1]
三、研究结论及未来展望
这项研究表明mRNA-1769疫苗在非人灵长类动物模型中表现出对致命性猴痘病毒感染的保护效果，并具有多种优势。mRNA-1769疫苗有潜力成为未来应对猴痘病毒和其他正痘病毒威胁的重要工具。
据悉，Moderna公司的mRNA-1769疫苗目前正在1/2期临床试验（NCT05995275）中进行评估，以确定一系列剂量mRNA-1769疫苗在人类中的安全性、耐受性和免疫反应。让我们一起关注后续进展。
华美生物提供猴痘病毒重组蛋白、抗体及相关研究靶点蛋白，助力病毒相关机制研究、药物及疫苗开发。
参考文献：
[1] Comparison of protection against mpox following mRNA or modified vaccinia Ankara vaccination in nonhuman primates. Mucker et al.,2024,Cell 187,1-14.
免责声明：本文仅作信息交流用，文中观点不代表华美生物立场。随着对疾病机制研究的深入，新的实验结果或结论可能会修改或推翻文中的描述，还请大家理解。
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