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Cell: mRNA疫苗为何如此强大?核苷修饰的mRNA与LNP完美协作,缺一不可

  1. 疫苗设计
  2. 核苷修饰信使RNA (mRNA)
  3. 引流淋巴结(dLN)

来源:iNature 2025-12-23 10:59

总之,该研究工作揭示了诱导Tfh细胞所需的mRNA和LNPs的独特佐剂特征,这对合理的疫苗设计具有重要意义。

核苷修饰信使RNA (mRNA)疫苗通过其促进T滤泡辅助细胞(Tfh)分化的能力引发保护性抗体。mRNA疫苗的脂质纳米颗粒(LNPs)具有固有的佐剂活性。然而,核苷修饰的mRNA在多大程度上被感知并有助于Tfh细胞反应仍未确定。

2025年12月16日,宾夕法尼亚大学Michela Locci团队合作在Cell 在线发表题为Distinct components of mRNA vaccines cooperate to instruct efficient germinal center responses的研究论文,该研究发现反卷积LNPs和mRNA诱导的信号,这些信号指示树突状细胞(DCs)促进Tfh细胞分化。

该研究证明mRNA驱动I型干扰素的产生,这种干扰素作用于DCs以促进其成熟和Tfh细胞分化,并有利于浆细胞和记忆B细胞的反应。与此同时,LNPs允许引流淋巴结内的DCs摄取mRNA,也通过塑造CD25+ DCs的定位来调节Tfh细胞的反应。总之,该研究工作揭示了诱导Tfh细胞所需的mRNA和LNPs的独特佐剂特征,这对合理的疫苗设计具有重要意义。

针对严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)的信使RNA (mRNA)疫苗已被证明能够成功驱动强效中和抗体(nAb)和记忆B细胞(MBC)反应,并预防2019年严重冠状病毒病(COVID-19)。分泌抗体的长寿命浆细胞(LLPCs)和MBCs通常是通过生发中心(GC)反应产生的。

先前的研究表明,包含核苷修饰和纯化的包裹在脂质纳米颗粒(mRNA-LNPs)中的mRNA疫苗,在小鼠和人类中引发了强有力的GC反应,这与nAb的产生和抗原特异性MBC反应相关。然而,mRNA-LNPs指导GC反应的机制在很大程度上仍未明确。

GC反应是由CD4 T细胞的一个特殊亚群调控的,称为T滤泡辅助细胞(Tfh)。当抗原呈递细胞(APCs),通常是树突状细胞(DCs),将抗原呈递到次级淋巴器官T细胞区内的初始CD4 T细胞时,Tfh细胞分化开始。在这种相互作用中,DCs向CD4 T细胞传递大量信号,促使Tfh细胞分化,包括共刺激分子和细胞因子。

相反,由白细胞介素(IL)-2及其高亲和受体CD25驱动的拮抗信号可以抑制Tfh细胞的早期分化。激活的CD4 T细胞也上调了Epstein-Barr病毒诱导的氧甾醇受体基因2 (Ebi2),这允许这些细胞早期定位在B细胞滤泡和T细胞区(T-B边界)的界面,在那里它们通过与ICOSL+CD25+ DCs相互作用,致力于Tfh分化途径。

文章模式图(图源自Cell 

mRNA疫苗的LNP成分具有内在的佐剂活性,可以通过诱导IL-6促进Tfh细胞分化。然而,对于Tfh细胞分化的重要信号是否也源于对核苷修饰mRNA的感知尚不完全清楚。引入修饰的核苷,如假尿嘧啶,可以抑制Toll样受体(TLR) 3和TLR7/8诱导包括I型干扰素(IFN)在内的促炎细胞因子的能力,以响应体外转录的mRNA,被认为可以使mRNA免疫沉默。

然而,尚不清楚核苷修饰的mRNA是否可以触发I型IFN的低水平产生,这是可以用敏感方法测量的,并且与Tfh细胞反应具有生物学相关性。缺乏TLR接头MyD88的小鼠在接种mRNA-LNPs后会阻碍Tfh细胞的应答,但在注射混合了空LNPs的蛋白亚单位抗原(eLNPs)时则不会,这促使了一种假设,即mRNA的修饰和纯化并没有完全消除模式识别受体(PRRs)识别mRNA-LNP疫苗的mRNA成分的能力。

该研究试图将LNPs促进的信号与引发最佳Tfh和GC反应的mRNA驱动的信号分离开来。该研究揭示了I型IFN的重要性,它是通过IFN调节因子3和7 (IRF3-IRF7)依赖通路对mRNA疫苗成分的响应而产生的,通过直接作用于DC来促进DC成熟和Tfh细胞分化。

值得注意的是,mRNA影响了Tfh细胞的功能谱,有利于MBCs和LLPCs的强烈激发。另一方面,LNPs的感知指示DCs中的转录程序有利于Tfh细胞分化,其中包括共刺激分子、CD25和趋化受体Ebi2。此外,该研究发现引流淋巴结(dLN)中的大多数常规DCs有效地内化LNPs并原位翻译mRNA,只有少数LN DCs在疫苗注射部位处理mRNA-LNP。总之,该研究强调了mRNA-LNP疫苗的双重免疫作用机制,并揭示了mRNA和LNP疫苗成分不同的佐剂特性。

参考消息:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)01358-3

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