北大团队研发环状RNA新冠疫苗 可中和Omicron等毒株较mRNA更优

撰文: 孙圣然
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面对新冠病毒不断变异,能预防多种变种病毒的广谱疫苗提供了更优的接种策略。据北京大学生命科学院消息,北大研究团队研发的环状RNA(Circular RNA,简称circRNA)新冠疫苗,可有效中和包括Omicron在内的多种变异株,且比mRNA疫苗更具优势。

环状RNA新冠疫苗研发示意图。(北京大学生命科学院)

3月31日,北京大学魏文胜课题组在国际权威学术期刊《Cell》在线发表题为“Circular RNA Vaccines against SARS-CoV-2 and Emerging Variants”(针对SARS-CoV-2和新出现变异株的环状RNA疫苗)的研究论文,首次报导了环状RNA疫苗技术平台,以及据此开发的针对新冠病毒及其一系列变异株的环状RNA疫苗。该项研究中制备的针对新冠病毒Delta变异株对多种新冠病毒变异株具有广谱保护力。

研究团队认为,传统的灭活、病毒样颗粒等疫苗平台已被用于开发新冠疫苗,且证明了安全性和有效性。作为近几年兴起的突破性医学技术,mRNA疫苗的基本原理是通过脂纳米颗粒(LNP)将mRNA导入体内来表达抗原蛋白,以刺激机体产生特异性免疫反应。新冠肺炎爆发后,莫德纳的mRNA-1273、辉瑞/BioNTech的BNT162b2,这样的针对性的mRNA疫苗在多种疫苗类型中脱颖而出。

研究团队指,mRNA疫苗虽然具有生产速度快、成本低,并且能快速应对病毒变异等优点,但也存在一些短板,例如其储存和运输条件较为苛刻(零下70℃),并具有潜在的免疫原性副作用。相比之下,环状RNA由于其共价封闭的环结构而高度稳定,这可以保护其免受外切酶介导的降解。此外,环状RNA比线性mRNA更稳定,在哺乳动物细胞中,环状RNA的中位半衰期至少比线性mRNA长2.5倍。

环状RNA新冠疫苗接种在小鼠和恒河猴体内提供了显著性保护。(北京大学生命科学院)

研究团队通过对比评估发现,与mRNA疫苗相比,环状RNA疫苗具有更高的稳定性,可以在体内产生更高水平、更加持久的抗原;诱导机体产生的中和抗体比例更高,可以更有效地对抗病毒变异,降低疫苗潜在的抗体依赖增强症(ADE)副作用;诱导产生的IgG2/IgG1的比例更高,表明其主要诱导产生Th1型保护性T细胞免疫反应,可以有效降低潜在的疫苗相关性呼吸道疾病(VAERD)副作用。

研究团队研究发现,基于Omicron变异株的环状RNA疫苗的保护范围狭窄,其诱导产生的抗体只能够中和Omicron变异株。而针对Delta变异株设计的环状RNA疫苗则可以在小鼠体内诱导产生广谱的中和抗体,有效中和包括Omicron在内的多种新冠变异株。