武汉大学蓝柯等团队合作开发了一种针对新冠病毒长期稳定、抗原性高的新型疫苗

先进的mRNA疫苗在对抗SARS-CoV-2中发挥着至关重要的作用。然而，目前大多数mRNA递送平台由于稳定性差，需要在−20°C或−70°C下存储，这严重限制了它们的可用性。

2023年1月23日，深圳市瑞吉生物科技有限公司胡勇、武汉大学蓝柯、江苏瑞科生物技术股份有限公司陈健平共同通讯在Cell Discovery（IF=38）在线发表题为“Lyophilized mRNA-lipid nanoparticle vaccines with long-term stability and high antigenicity against SARS-CoV-2”的研究论文，该研究开发了一种对SARS-CoV-2长期稳定、抗原性高的冻干mRNA-脂质纳米颗粒疫苗。该研究采用冻干技术制备具有长期热稳定性的SARS-CoV-2 mRNA-脂质纳米颗粒疫苗。

在25℃条件下，冻干疫苗的理化性质和生物活性在6个月内没有变化，冻干的SARS-CoV-2 mRNA疫苗无论是在小鼠、兔子还是恒河猴体内都能引起有效的体液免疫和细胞免疫。此外，在人体试验中，将冻干的Omicron mRNA疫苗作为加强疫苗接种也产生了强大的免疫力，没有严重的不良事件，其中针对Omicron BA.1/BA.2/BA的中和抗体滴度在注射了两剂商用灭活疫苗CoronaVac.后，增加了至少253倍。该冻干平台克服了mRNA疫苗的不稳定性，而不影响其生物活性，并显著提高了其可获得性，特别是在偏远地区。

经过多年的研发，mRNA递送系统取得突破，mRNA疫苗已成为预防COVID-19的领跑者。与灭活疫苗和重组蛋白疫苗相比，mRNA疫苗可以轻松、快速地更新以针对不同的变体，具有一流的保护效力。这种相对简单的不依赖序列的制造工艺为新疫苗的开发节省了大量时间和成本，特别是SARS-CoV-2新变种的大流行条件下。

目前的mRNA治疗严重依赖于脂质或类脂质递送系统来提高其体内转染效果。脂质纳米颗粒(LNPs)由几种成分组成，携带mRNA到目标细胞器或组织。尽管mRNA疗法具有优势，但在理化稳定性方面的挑战仍然阻碍了它们的可及性。目前批准的两种mRNA疫苗，BNT162b2(−80°C-−60°C)和mRNA-1273(−20°C)需要低温保存和运输。严格的要求来自多种脂质成分之间的复杂相互作用和mRNA的不稳定性，mRNA对氧气，水分，酶，pH值和其他条件敏感。

冻干的mRNA-LNPs表现出较强的生物活性和热稳定性（图源自Cell Discovery ）

冻干是一种在真空下低温升华除去水分的方法，这似乎是一种很有前途的解决办法。这是一种相对温和的干燥方法，适用于脆弱的生物大分子或胶体纳米颗粒。除去水分和氧气后，冻干的mRNA可在室温下保存较长时间。然而，mRNA- LNPs的干燥是一种更复杂的技术，因为冷冻和脱水过程会引入机械力，使载物结构变形，导致载物聚集、mRNA断裂或泄漏。此外，一些研究人员发现，尽管mRNA-LNPs保留了其完整性和包封效率(EE)，但由于未知原因，冻干后体内转染效率大大降低。Muramatsu等报道了一种冻干的mRNA-LNPs，在4°C和25°C下具有良好的热稳定性，持续24周，而在40°C时，mRNA完整性急剧下降。

该研究提出了一种温度控制精确、残留含水量较低的优化冻干技术，可以有效地保持mRNA-LNPs在2-8℃、室温甚至40℃长期保存的理化性质和生物活性。改进后的热稳定性得到了包含不同mRNA分子的mRNA-LNPs的验证，证明了该技术的广泛适用性。此外，作者利用该技术制备了首批编码SARS-CoV-2野生型(WA1, LyomRNA-WT)、Delta (LyomRNA-Delta)或Omicron (LyomRNA-Omicron)病毒抗原(Spike蛋白的NTD-RBD区域)的冻干耐高温mRNA-LNP疫苗，并证实其具有高水平的抗体应答和免疫原性。综上所述，冻干mRNA-LNP疫苗具有高免疫原性和可及性的优点，非常适用于SARS-CoV-2等流行病的预防。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41421-022-00517-9

转自：“iNature”微信公众号

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