2023年12月25日，中国科学院化学研究所吕雪光、中国中医科学院崔晓兰及大连理工大学林佳奇共同通讯在Advanced Materials在线发表题为“A Synergistic Lipid Nanoparticle Encapsulating Mrna Shingles Vaccine Induces Potent Immune Responses and Protects Guinea Pigs from Viral Challenges”的研究论文，该研究使用含有两种不同可电离脂质的协同脂质纳米颗粒(Syn-LNP)，开发了一种基于mRNA的水痘带状疱疹病毒疫苗。与使用任一类型的可电离脂质配制的LNP和商业化的LNP相比，Syn-LNP的mRNA表达量更高。
在封装编码mRNA的VZV糖蛋白E(gE)后，mgE@Syn-LNP在两种小鼠品系中诱导了显著的体液和细胞免疫反应，免疫程度与佐剂重组gE蛋白诱导的程度相似，并且明显高于减毒活VZV的免疫诱导效果。
mgE@Syn-LNP的体液反应超过7个月，且没有明显的不良反应。此外，mgE@Syn-LNP还可以保护接种疫苗的豚鼠免受活水痘带状疱疹病毒攻击。对mRNA抗原设计的初步研究表明，去除gE的糖基化位点大大降低了其免疫反应。总的来说，封装gE编码mRNA的Syn-LNP带状疱疹疫苗应用前景广阔。
水痘带状疱疹病毒(VZV)属于疱疹病毒家族，可引起两种不同的疾病，水痘和带状疱疹。水痘传染性强，每年发病患者8000-9000万例。水痘消退后，VZV潜伏在神经元中，在老年人或免疫功能低下的个体中可以重新激活，导致带状疱疹的发生。带状疱疹表现为疼痛的皮疹，伴有水疱，可持续两到四周。大约9-19%的带状疱疹患者经历过带状疱疹后神经痛(PHN)，导致数月的慢性神经痛。带状疱疹的终生风险发生率超过25%，严重影响全球公民健康。
接种疫苗是预防带状疱疹和PHN的唯一有效手段。第一种带状疱疹疫苗被称为Zostavax，由减毒VZV制成，于2006年获得批准。接种Zostavax后60岁以上人群带状疱疹和PHN的发病率分别降低了51%和67%。然而，一种更有效的疫苗Shingrix的出现使Zostavax于2020年11月停产。Shingrix基于重组亚单位蛋白制备而成，可保护超过90%的接种个体。Shingrix的最佳免疫反应依赖于使用含有QS-21的有效佐剂，该佐剂只能从智利、秘鲁和玻利维亚的皂荚树中提取。QS-21的有限供应严重影响了Shingrix的生产。此外，在Novavax新冠肺炎疫苗中使用QS-21作为佐剂，进一步限制其对带状疱疹疫苗的供应。由于对带状疱疹疫苗的高需求，一种以氢氧化铝为佐剂的重组蛋白基带状疱疹疫苗已进入3期临床试验。
Syn-LNP的制备及表征(摘自Advanced Materials )
自从mRNA-1273和BNT162b2这两种新冠肺炎疫苗获得批准以来，基于信使RNA (mRNA)的疫苗引起了广泛关注。mRNA新冠肺炎疫苗能够引发体液和细胞免疫反应，保护效力超过90%。细胞免疫反应的激活对于VZV的调控至关重要。此外，mRNA疫苗不需要佐剂，可以大规模生产，使其成为带状疱疹疫苗的潜在候选物。目前，由Moderna、Pfizer、BioNTech开发的基于mRNA的带状疱疹疫苗都已进入临床试验阶段。一种基于自我复制mRNA的带状疱疹疫苗也进入了1期临床试验。mRNA疫苗的功效依赖于能够将mRNA递送到细胞的胞质溶胶中的递送系统。目前，唯一临床批准的mRNA递送系统是脂质纳米粒(LNP)，其由可电离的脂质、磷脂、胆固醇和聚乙二醇(PEG)-脂质组成。然而，LNP的递送效率受其内体逃逸能力的限制。因此，开发具有更强内体逃逸能力的LNP制剂对于增强基于mRNA的带状疱疹疫苗的有效性至关重要。
该研究通过将具有高内体逃逸能力的可电离脂质结合到传统的四组分LNP中，开发了一种协同LNP制剂(Syn-LNP)。与用单一可电离脂质配制的LNP相比，Syn-LNP的内体破坏能力更强，增强体外和体内mRNA表达。在封装编码VZV糖蛋白E(gE)是 mRNA后，mgE@Syn-LNP在两个品系的小鼠中诱导了显著高于VZV减毒活疫苗和对照LNP的细胞和体液免疫应答，对照组由临床批准的可电离脂质(Dlin-MC3-DMA)配制而成。
mgE@Syn-LNP的免疫应答与高免疫原性AS01-佐剂化的gE亚单位疫苗的免疫应答相当。此外，结果表明mgE@Syn-LNP能够使得被VZV感染的豚鼠免受病毒攻击。初步毒性研究表明，小鼠和豚鼠对mgE@SynLNP的耐受性良好。该研究强调了mgE@Syn-LNP作为带状疱疹候选疫苗的潜力，相对于现有带状疱疹疫苗，其在功效、安全性和可扩展性等方面优势明细。
资料来源
1.公众号iNature
https://mp.weixin.qq.com/s/wiIbC9nQsvGLGJfDS_h2Ww