預防寨卡病毒感染的單劑接種環狀RNA疫苗研究獲進展

近日，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院研究員馮立強、巫林平與廣州實驗室研究員陳凌等合作，在國家自然科學基金、國家重點研發計劃等項目的支持下，利用環狀環狀RNA編碼寨卡病毒抗原，探索了一種單劑接種即可預防寨卡病毒感染且無登革病毒感染增強風險的疫苗新策略。相關成果發表于《自然-通訊》。

編碼EDIII及NS1抗原的環狀RNA疫苗可預防寨卡病毒感染且無登革病毒感染增強風險。研究團隊供圖

寨卡病毒與登革病毒類似，均屬于黃病毒科，蚊媒相似，流行區域重疊。2007年后，寨卡病毒疫情逐漸蔓延至數十個國家。寨卡病毒感染可導致先天性寨卡綜合征（如新生兒小頭畸形）及吉蘭-巴雷綜合征等嚴重神經系統疾病，尚無臨床可用的預防疫苗。寨卡病毒與登革病毒之間的抗體依賴性感染增強是寨卡病毒預防疫苗研究須攻克的瓶頸。由于抗原相近，寨卡病毒感染或預防疫苗免疫可誘導針對登革病毒的交叉結合抗體，這些抗體往往中和能力不足，不但不能阻斷登革病毒感染，反而通過靶細胞表面Fcγ受體促進登革病毒入侵，加重感染。多個動物模型及臨床隊列研究表明預存寨卡病毒抗體可加重登革病毒感染。

為繞開抗體依賴性感染增強風險，該研究采用寨卡病毒包膜蛋白結構域III（EDIII）作為抗原。EDIII含有主要的中和抗體表位，在寨卡病毒與登革病毒間差異較大，有潛力誘導特異性中和抗體反應，減少登革交叉抗體的產生。鑒于EDIII免疫原性較弱，該研究首先探索了不同聚體EDIII誘導中和抗體及T細胞免疫的能力，發現二聚體比單體或三聚體能夠誘導更高水平的中和抗體及T細胞反應。此外，為提升保護效果，該研究引入另一保護性抗原—非結構蛋白1（NS1）。該團隊前期證明NS1可誘導保護性免疫反應，且無誘發抗體依賴增強的風險。

研究結果表明，編碼EDⅢ-Fc和NS1抗原的環狀RNA疫苗在“母鼠免疫+仔鼠攻毒”模型及干擾素受體缺陷鼠模型均能有效預防寨卡病毒感染。重要的是，環狀RNA骨架的優化可提升抗原表達量，優化后單劑接種疫苗即可產生有效且持久的免疫保護。在登革病毒感染小鼠模型，該疫苗策略未觸發登革病毒抗體依賴性感染增強。

該成果不僅為研制安全有效的寨卡病毒疫苗提供依據，也提示環狀RNA技術及EDIII-NS1抗原策略有潛力應用于登革病毒等蚊媒黃病毒疫苗的研發。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-53242-0