研究背景
mRNA疫苗 作為剛在新冠疫苗的防治中大放異彩的新型疫苗，現(xiàn)已覆蓋多種病毒。為了優(yōu)化 mRNA 疫苗，研究人員提出了多種策略，包括載體優(yōu)化和序列優(yōu)化，在載體優(yōu)化中，使用了引入序列使蛋白質(zhì)形成聚合物、優(yōu)化UTR序列、引入環(huán)狀RNA 和自復(fù)制RNA序列等。有文獻(xiàn)表明，優(yōu)化信號肽序列的親和力可能影響 mRNA 的翻譯過程，進(jìn)一步研究信號序列的意義有助于提高 mRNA 疫苗的有效性。
文獻(xiàn)來源
2024年5月，四川大學(xué)生物治療全國重點實驗室的宋相容團(tuán)隊在Journal Of Nanobiotechnology發(fā)表了相關(guān)研究文章，該研究選取了三種不同的信號肽，并對其抗原表達(dá)水平及其產(chǎn)生免疫反應(yīng)的影響進(jìn)行了比較，以此闡明信號肽在mRNA疫苗設(shè)計中的作用。
項目研究
具體來說，開發(fā)并比較了原始病毒、tPA和 IL-6的信號序列，并將它們連接到新冠mRNA 疫苗的受體結(jié)合域（RBD）。RBD被選為一種潛在的疫苗抗原，因為病毒結(jié)合人肺泡細(xì)胞中的ACE2受體的相互作用并進(jìn)入肺泡細(xì)胞進(jìn)行復(fù)制。
圖1 具有不同信號序列的mRNA疫苗對抗病毒性疾病的機(jī)制
該研究同時評估了所有三種設(shè)計的RBD表達(dá)量，體外實驗及其對SARS-CoV-2的免疫應(yīng)答效果。該假設(shè)主要集中在信號序列對SRP54M亞基的親和力以及可能產(chǎn)生影響mRNA的翻譯過程，所以通過計算機(jī)模擬SRP和相應(yīng)信號序列之間的相互作用，并計算出結(jié)合能。具體來說，信號肽與SRP54M亞基的結(jié)合力大小依次是IL6 ＞ tPA ＞ Origin。
圖2 不同信號序列與SRP54M亞基的結(jié)合親和力及受不同信號序列影響的抗原表達(dá)
結(jié)果顯示，受抗原表達(dá)量的影響，IL-6信號序列修飾的mRNA疫苗引發(fā)的的體液免疫水平依次強(qiáng)于tPA和原始信號序列，并且呈現(xiàn)劑量依賴性。并且隨著時間的推移，這種增強(qiáng)作用會持續(xù)下去。在不同突變株上也觀察到了相同的趨勢的結(jié)果。隨后對細(xì)胞免疫反應(yīng)和疫苗安全性都進(jìn)行了評價，得出了相匹配的結(jié)果。
圖3 不同信號序列修飾抗原的mRNA疫苗影響特異性體液免疫反應(yīng)
研究結(jié)論
綜上，通過優(yōu)化改變 mRNA 疫苗中的信號序列，可以顯著提高疫苗的抗原表達(dá)水平，以及隨之而來的免疫保護(hù)效果。該發(fā)現(xiàn)為設(shè)計更有效的 mRNA 疫苗提供了重要的策略和見解。
吉滿助力
本研究中所用的2019-nCoV (WT), B.1.617.2(Delta), Omicron B.1.1.529新冠假病毒產(chǎn)品均由吉滿生物提供。 了解更多質(zhì)粒構(gòu)建,病毒包裝,穩(wěn)轉(zhuǎn)株構(gòu)建,敲除細(xì)胞株,報告基因檢測等相關(guān)服務(wù)。歡迎訪問吉滿生物官網(wǎng)：m.zxpdf.cn 免費(fèi)咨詢電話：400-627-9288 原文引用 “Neutralization assays were conducted against SARS-CoV-2 pseudotyped viruses [2019-nCoV (WT), B.1.617.2(Delta), Omicron B.1.1.529] carrying GFP-LUC (Geno-meditech) to determine their respective neutralization titers.” 文獻(xiàn)來源 https://link.springer.com/article/10.1186/s12951-024-02488-3
