本文來(lái)自微信公眾號(hào)：RNAScript，作者：一一

在新冠疫情全球大流行期間，mRNA疫苗充分展現(xiàn)了其模塊化平臺(tái)的極速研發(fā)生產(chǎn)能力：只要確定了抗原序列，短短數(shù)周就能完成從疫苗設(shè)計(jì)到規(guī)模化量產(chǎn)的全流程?？蛇M(jìn)入后疫情時(shí)代，行業(yè)卻不得不直面一個(gè)現(xiàn)實(shí)：僅靠研發(fā)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。如果未來(lái)要持續(xù)應(yīng)對(duì)不斷變異的病毒，mRNA疫苗始終繞不開(kāi)三大核心瓶頸：免疫維持時(shí)間短、對(duì)變異毒株的中和活性不足，以及難以解決的「原始抗原印記」問(wèn)題。

目前產(chǎn)業(yè)界的通用思路就是跟隨病毒變異更新抗原，病毒變了，疫苗就跟著換。但這種方式本質(zhì)上是一場(chǎng)疲于奔命的追趕：當(dāng)新毒株積累了足夠多突變后，人體免疫系統(tǒng)會(huì)受「免疫記憶」慣性影響，更傾向于激活最初接觸抗原產(chǎn)生的抗體，反而讓針對(duì)新毒株的免疫效果大打折扣。

前不久，《自然·免疫學(xué)》刊登了一項(xiàng)重磅研究，論文題為《一種基于糖基的佐劑可拓展mRNA疫苗的保護(hù)廣度與持續(xù)時(shí)間》，該研究提出了一個(gè)顛覆傳統(tǒng)認(rèn)知的新方向：mRNA疫苗的下一次升級(jí)，不應(yīng)該只糾結(jié)「更換什么抗原」，更應(yīng)該聚焦「如何精準(zhǔn)調(diào)控抗原呈遞后的局部免疫過(guò)程」。

研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種源自真菌的糖基佐劑mannadjuvant（簡(jiǎn)稱MA），將它和mRNA疫苗聯(lián)合使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這款組合方案不僅能明顯提升免疫應(yīng)答的強(qiáng)度和覆蓋范圍，還能在動(dòng)物模型中將保護(hù)效力延長(zhǎng)至驚人的500天，更在臨床前模型中首次有效緩解了原始抗原印記對(duì)新疫苗效果的限制。這也預(yù)示著，mRNA疫苗平臺(tái)正在從單純的「抗原遞送載體」，邁入深度改造「免疫微環(huán)境」的新階段。

mRNA疫苗為什么還要額外添加佐劑？

在傳統(tǒng)疫苗研發(fā)中，佐劑的作用很直接：激活先天免疫系統(tǒng)，形成局部炎癥環(huán)境，以此「推動(dòng)」適應(yīng)性免疫系統(tǒng)記住抗原特征。

但放到mRNA疫苗體系中，這個(gè)問(wèn)題就要復(fù)雜很多。一方面，mRNA疫苗常用的脂質(zhì)納米顆粒（LNP）遞送系統(tǒng)本身搭配修飾核苷酸，就自帶一定的「自佐劑」效應(yīng)，可以激活局部炎癥反應(yīng)。所以在行業(yè)發(fā)展早期，不少觀點(diǎn)都認(rèn)為mRNA疫苗不需要額外添加佐劑。

可隨著越來(lái)越多臨床數(shù)據(jù)積累，這種內(nèi)源性免疫刺激的缺陷越來(lái)越明顯：抗體滴度下降速度快，面對(duì)新變異毒株時(shí)，生發(fā)中心的免疫應(yīng)答質(zhì)量達(dá)不到要求。能不能通過(guò)添加外源佐劑優(yōu)化mRNA疫苗的免疫質(zhì)量，已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界共同關(guān)注的前沿方向。

不過(guò)，改造疫苗配方的難度極大。LNP的物理穩(wěn)定性極差，加入任何外源物質(zhì)都可能導(dǎo)致顆粒聚集、mRNA泄漏，甚至讓遞送效率驟降。在不破壞LNP結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上兼容外源佐劑，一直是之前難以突破的工藝門(mén)檻。

真菌來(lái)源糖基佐劑：從dectin-2到mannadjuvant

本次研究聚焦的佐劑MA，是由白色念珠菌細(xì)胞壁提取的甘露聚糖和經(jīng)典鋁鹽復(fù)配得到的。甘露聚糖是免疫系統(tǒng)識(shí)別真菌入侵的核心靶點(diǎn)，能被C型凝集素受體dectin-2精準(zhǔn)識(shí)別。在此之前，它已經(jīng)在蛋白質(zhì)疫苗中被證實(shí)有出色的免疫增強(qiáng)效果，但把它應(yīng)用到mRNA疫苗平臺(tái)還是首次嘗試。

為了解決配方兼容性問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)做了大量務(wù)實(shí)的工藝優(yōu)化。一開(kāi)始他們嘗試先皮內(nèi)注射佐劑、再肌肉注射mRNA的分步給藥方式，但操作太過(guò)復(fù)雜，不適合推廣。為此團(tuán)隊(duì)調(diào)整了配方，把MA直接和編碼新冠病毒刺突蛋白的mRNA-LNP混合，研發(fā)出了固定劑量組合的預(yù)混肌肉注射方案。

動(dòng)態(tài)光散射檢測(cè)和mRNA泄漏實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，混合后24小時(shí)內(nèi)，LNP的粒徑?jīng)]有出現(xiàn)明顯變化，mRNA泄漏率不到3%。這說(shuō)明這款糖基佐劑在物理層面完全適配現(xiàn)有的LNP遞送體系，為后續(xù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用打下了工藝基礎(chǔ)。

不止提升抗體濃度：抗體應(yīng)答可維持到500天

在小鼠追蹤實(shí)驗(yàn)中，WA1mRNA聯(lián)合MA的組合方案交出了非常亮眼的體液免疫結(jié)果。

除了在免疫初期明顯提升針對(duì)原始毒株和BA.1毒株的中和抗體滴度，最讓人驚喜的是它超長(zhǎng)的保護(hù)持續(xù)時(shí)間。追蹤數(shù)據(jù)顯示，聯(lián)合接種組小鼠體內(nèi)抗刺突蛋白IgG水平在接種后500天依然保持在較高水平，而單獨(dú)接種mRNA疫苗的對(duì)照組，抗體水平已經(jīng)出現(xiàn)了明顯衰減。

進(jìn)一步的機(jī)制研究證實(shí)，聯(lián)合接種組小鼠骨髓中，抗原特異性抗體分泌細(xì)胞和長(zhǎng)壽命漿細(xì)胞的數(shù)量明顯增加。這類(lèi)定居在骨髓的長(zhǎng)壽命細(xì)胞，正是人體長(zhǎng)期維持穩(wěn)定抗體水平的核心來(lái)源。

這正好擊中了目前mRNA疫苗的痛點(diǎn)：在老年人和免疫脆弱人群中，抗體保護(hù)效果不到半年就會(huì)明顯下降。通過(guò)調(diào)控先天免疫和生發(fā)中心反應(yīng)，把短期的抗體峰值轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)期的免疫記憶，正是這次技術(shù)升級(jí)帶來(lái)的核心突破。

圖1.MA可延長(zhǎng)mRNA疫苗誘導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答時(shí)長(zhǎng)

從廣譜識(shí)別到大動(dòng)物攻毒驗(yàn)證

除了延長(zhǎng)免疫持久性，WA1mRNA聯(lián)合MA還提升了疫苗對(duì)不同變異毒株的識(shí)別能力。

在小鼠實(shí)驗(yàn)中，研究人員觀察到，WA1mRNA+MA可以誘導(dǎo)出更多能夠識(shí)別BA.4/BA.5和XBB.1.5刺突蛋白的生發(fā)中心B細(xì)胞和記憶B細(xì)胞。血清中和實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，聯(lián)合接種組對(duì)BA.5和XBB.1.5假病毒的中和活性可以維持到接種后第500天，而單獨(dú)mRNA接種組的中和活性明顯更弱。

這個(gè)結(jié)果說(shuō)明，MA并不是簡(jiǎn)單放大已有的抗體反應(yīng)，而是可能從根本上改變了B細(xì)胞反應(yīng)的覆蓋范圍和質(zhì)量。

研究團(tuán)隊(duì)還在K18-hACE2小鼠攻毒模型中，驗(yàn)證了這種免疫增強(qiáng)效果能不能轉(zhuǎn)化為實(shí)際保護(hù)力。接種后第56天，給小鼠通過(guò)鼻腔感染BA.5毒株。結(jié)果顯示，WA1mRNA+MA組小鼠肺部的病毒載量降到了檢測(cè)不到的水平，肺組織的病理?yè)p傷也明顯減輕；相比之下，單獨(dú)接種mRNA疫苗的組仍然能檢測(cè)到肺部病毒復(fù)制，肺組織損傷也更明顯。

非人靈長(zhǎng)類(lèi)實(shí)驗(yàn)也佐證了這一結(jié)論。研究團(tuán)隊(duì)在食蟹猴身上對(duì)比了單獨(dú)接種WA1mRNA和聯(lián)合接種WA1mRNA+MA的免疫效果，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合接種組在第180天仍然能誘導(dǎo)出更高水平的針對(duì)WA1、BA.5和XBB.1.5的中和抗體。同時(shí)，兩組食蟹猴的體溫、體重和血液指標(biāo)都沒(méi)有明顯差異，說(shuō)明在該實(shí)驗(yàn)條件下，MA不會(huì)明顯增加疫苗的不良反應(yīng)。

圖2.MA拓展了mRNA疫苗誘導(dǎo)的變異毒株識(shí)別能力

核心機(jī)制：IL-1與I型干擾素重塑局部免疫過(guò)程

這項(xiàng)研究最有價(jià)值的部分，是它通過(guò)時(shí)序批量RNA測(cè)序，解析了引流淋巴結(jié)內(nèi)形成的時(shí)空正反饋免疫過(guò)程。

傳統(tǒng)的mRNA-LNP疫苗接種后，淋巴結(jié)局部的炎癥爆發(fā)通常在第3天就快速消退，導(dǎo)致B細(xì)胞來(lái)不及完成充分的分化成熟。但加入MA之后，淋巴結(jié)內(nèi)的細(xì)胞因子微環(huán)境被徹底改變：

• 早期炎癥激活：接種后第1天，MA快速激活了以Nlrp3和Il1a表達(dá)為特征的炎性小體反應(yīng)，提升了IL-1信號(hào)水平。

  
  

  
  

• 中后期干擾素維持：正是因?yàn)橛性缙贗L-1信號(hào)的鋪墊，在接種后第3天到第7天，淋巴結(jié)內(nèi)誘導(dǎo)出了強(qiáng)度高、持續(xù)久的I型干擾素和II型干擾素應(yīng)答。

  
  

  
  

阻斷實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，這兩條通路并不是獨(dú)立作用，而是形成了相互促進(jìn)的正反饋環(huán)路——早期的IL-1信號(hào)是后續(xù)干擾素應(yīng)答的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，而持續(xù)存在的干擾素信號(hào)又是維持局部IL-1β水平的關(guān)鍵。

單細(xì)胞RNA測(cè)序和單細(xì)胞BCR測(cè)序結(jié)果顯示，正是這種高質(zhì)量、長(zhǎng)時(shí)間維持的細(xì)胞因子微環(huán)境，明顯擴(kuò)大了生發(fā)中心內(nèi)明區(qū)和暗區(qū)的B細(xì)胞群體，促進(jìn)了B細(xì)胞輕鏈的體細(xì)胞超突變，還降低了單一寡克隆的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

這意味著，B細(xì)胞在生發(fā)中心里經(jīng)歷了更充分的篩選，最終產(chǎn)生了克隆分布更均勻、表位覆蓋更廣的優(yōu)質(zhì)抗體庫(kù)。VirScan表位分析甚至發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合接種誘導(dǎo)出的抗體不僅能識(shí)別新冠病毒的全表位，還能結(jié)合MERS-CoV和OC43等遠(yuǎn)緣冠狀病毒的部分表位。

有效緩解原始抗原印記問(wèn)題

對(duì)于產(chǎn)業(yè)界來(lái)說(shuō)，這篇論文最實(shí)用的突破就是破解了原始抗原印記（也叫免疫原性禁錮）的難題。

為了模擬真實(shí)人群的免疫背景，研究人員先用原始株mRNA給小鼠做了初次免疫和加強(qiáng)免疫，之后再用變異株XBB.1.5 mRNA做加強(qiáng)接種。結(jié)果符合典型的原始抗原印記特征：?jiǎn)为?dú)接種XBB.1.5疫苗對(duì)新毒株的中和滴度提升非常有限。

但如果在加強(qiáng)針中加入MA后，小鼠針對(duì)XBB.1.5的中和抗體水平出現(xiàn)了大幅提升，效果幾乎接近直接接種新疫苗的無(wú)預(yù)存免疫小鼠。

這說(shuō)明，通過(guò)調(diào)控生發(fā)中心反應(yīng)和BCR親和力成熟過(guò)程，外源佐劑有可能打破現(xiàn)有免疫記憶的限制，推動(dòng)免疫系統(tǒng)針對(duì)新抗原表位啟動(dòng)高質(zhì)量的從頭免疫應(yīng)答。

圖3.MA緩解了預(yù)存免疫記憶對(duì)新毒株應(yīng)答的限制

對(duì)產(chǎn)業(yè)化落地的冷靜思考

雖然這項(xiàng)發(fā)表在《Nature Immunology》的研究數(shù)據(jù)非常扎實(shí)，但要真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地，還有幾個(gè)問(wèn)題需要解決：

1. 補(bǔ)充細(xì)胞免疫相關(guān)數(shù)據(jù)：雖然文章主要討論B細(xì)胞和長(zhǎng)效抗體，但補(bǔ)充數(shù)據(jù)顯示，聯(lián)合接種在第500天時(shí)，小鼠脾細(xì)胞受特異性抗原刺激后分泌IFNγ的水平仍然明顯高于對(duì)照組。這提示這款佐劑同樣可以增強(qiáng)長(zhǎng)期TFH輔助和Th1偏向的細(xì)胞免疫。但對(duì)于完全依賴T細(xì)胞的腫瘤新抗原疫苗等應(yīng)用場(chǎng)景，這種真菌糖基佐劑能不能同樣改造腫瘤免疫微環(huán)境，還需要針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

   
   

   
   

2. 平衡反應(yīng)原性與給藥劑量：IL-1與I型干擾素通路的持續(xù)激活是一把雙刃劍。雖然非人靈長(zhǎng)類(lèi)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有觀察到明顯的全身毒性，但人體對(duì)這類(lèi)強(qiáng)效先天免疫激活劑的耐受范圍通常比實(shí)驗(yàn)動(dòng)物更窄。如何在保證「500天長(zhǎng)效保護(hù)」的同時(shí)，把注射局部紅腫、疼痛等不良反應(yīng)控制在三期臨床可接受的范圍內(nèi)，是后續(xù)劑量?jī)?yōu)化的核心難點(diǎn)。

   
   

   
   

3. 驗(yàn)證平臺(tái)普適性：不同企業(yè)使用的LNP組分（比如不同的可電離脂質(zhì)）和mRNA純化工藝（比如雙鏈RNA殘留率）都有差異，這些都會(huì)影響內(nèi)源性免疫背景。MA能不能在不同的LNP體系中保持同樣的物理兼容性和免疫重塑效果，還需要更多橫向測(cè)試驗(yàn)證。

   
   

   
   

結(jié)語(yǔ)：從抗原遞送到免疫程序調(diào)控

整體來(lái)看，這項(xiàng)研究的意義遠(yuǎn)不止于改良新冠疫苗。它給整個(gè)行業(yè)展示了一種全新的研發(fā)邏輯：

mRNA平臺(tái)的模塊化和研發(fā)速度，曾經(jīng)讓我們寄希望于通過(guò)「不斷更換抗原序列」解決所有問(wèn)題。但面對(duì)高變異、高免疫逃逸的病原體，只靠調(diào)整前端抗原序列的優(yōu)化方式，效果已經(jīng)越來(lái)越差。

MA的價(jià)值在于，它成功在現(xiàn)有的mRNA-LNP系統(tǒng)上疊加了一層高效的「先天免疫調(diào)控層」。通過(guò)激活dectin-2通路，人為構(gòu)建了一個(gè)長(zhǎng)效、高質(zhì)量的淋巴結(jié)炎癥微環(huán)境，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)了抗原被免疫系統(tǒng)識(shí)別、篩選并形成長(zhǎng)期記憶的過(guò)程。這種通過(guò)外源佐劑重塑免疫程序的思路，或許才是下一代廣譜傳染病疫苗和治療性mRNA藥物真正走向成熟的必由之路。