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RNA病毒因其单链RNA的不稳定性和高突变率，极易变异并导致传染病流行。尽管针对多种RNA病毒的mRNA疫苗研究广泛，但临床应用仍面临挑战，尤其是抗原呈递效率不足。MHCI分子的转运信号（MITD）能调节抗原在细胞内的转运和呈递，影响T细胞和B细胞的激活。本研究旨在探索MITD整合至mRNA疫苗中，以增强其对RNA病毒的免疫保护效果。
本研究通过创新策略，将主要组织相容性复合体I类（MHCI）转运信号（MITD）整合至编码病毒抗原的mRNA序列中，显著增强了mRNA疫苗对RNA病毒的免疫保护效果。以SARS-CoV-2病毒受体结合域（RBD）为模型抗原，实验证明含MITD的mRNA疫苗能诱导更强的抗原特异性免疫反应，展现良好的安全性、稳定性和广泛保护效果。
文中LNP制备使用了迈安纳（上海）仪器科技有限公司的微流控设备进行制备。
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2026 TECHNOLOGY
01 实验结果
mRNA疫苗的制备与表征
使用微流控装置成功制备了包裹mRNA的脂质纳米颗粒（LNPs）。这些疫苗包含胆固醇以稳定结构，天然磷脂 DSPC 以支持脂质双层结构，聚乙二醇衍生物以减少聚集和非特异性摄取，以及离子化脂质 MIC1，它能与带负电荷的 mRNA 结合并增强内体逃逸（如图 1b 所示）。
透射电子显微镜（TEM）观察显示，疫苗颗粒呈均匀球形，平均粒径为100.8nm，多分散性指数（PDI）为0.24，表明粒径分布狭窄且均匀。Zeta电位为-0.1mV，显示颗粒表面电荷接近中性，有助于减少非特异性吸附。封装效率高达98.43%，表明mRNA被有效包裹在LNPs内。Western blot分析证实，MITD的整合未影响RBD在293T细胞中的表达水平（图2f）。
图 1 基于 MITD 的 mRNA 疫苗预防 RNA 病毒 SARS-CoV-2 感染的图形摘要。
图 2 mRNA 疫苗的特性。
MITD增强抗体和记忆B细胞反应
雄性BALB/c小鼠接受不同剂量（0.2μg、1μg、5μg）的含MITD或无MITD mRNA疫苗注射后，血清中SARS-CoV-2 RBD特异性IgG抗体滴度显著升高。含MITD的疫苗组在第14天和第28天诱导的抗体滴度显著高于无MITD组，且呈剂量依赖性（图3c,d）。针对Delta和Omicron变异株的抗体滴度也呈现类似趋势（图3e）。
第84天，流式细胞术分析显示，含MITD的疫苗组S蛋白特异性记忆B细胞数量显著高于无MITD组（图3g,h）。这表明MITD不仅增强了初始抗体反应，还促进了长期记忆B细胞的形成。
图 3 评估 MITD 增强型 RBDWT mRNA 疫苗针对新冠病毒变异株诱导的特异性抗体和记忆 B 细胞反应。
MITD增强T细胞反应
流式细胞术分析显示，第42天，含MITD的疫苗组记忆Th1和Tc1细胞数量显著高于无MITD组，而Th2和Tc2细胞数量无显著差异（图4a,b）。这表明MITD主要增强了I型免疫反应，有利于抗病毒免疫。
ELISpot试验进一步证实，含MITD的疫苗组脾脏和淋巴结中分泌IFN-γ的T细胞数量显著多于无MITD组（图4c,d）。这表明MITD不仅增强了T细胞的激活，还促进了其功能性的细胞因子分泌。
图 4 MITD 增强型 RBDWT mRNA 疫苗对 T 细胞反应的增强作用。
MITD增强对病毒变异株的保护效果及稳定性
以Omicron BQ.1变异株RBD为抗原的MITD-mRNA疫苗对多种Omicron变异株（如BQ.1、BF.7、BA.4/BA.5）展示了广泛的保护效果。假病毒中和试验显示，疫苗诱导的中和抗体对这些变异株具有显著的中和活性（图5c）。
疫苗在4°C下储存0、14和28天后，其诱导的中和抗体滴度保持稳定（图5d）。这表明MITD-mRNA疫苗具有良好的储存稳定性，便于实际使用。
图 5 评估 MITD 增强型 RBDBQ.1 mRNA 疫苗对 SARS-CoV-2 奥密克戎变异株 BQ.1、BF.7 和 BA.4/BA.5 的免疫反应。
安全性评估
H&E染色显示，含MITD的疫苗组在心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏组织中未引起显著损伤（图6a）。各组织结构清晰，细胞排列整齐，无明显炎症或坏死迹象。
血液生化指标（如ALT、AST、ALB、CRE、UREA和CKMB）显示，含MITD的疫苗组与对照组无显著差异（图6b）。这表明疫苗未引起显著的肝、肾或心脏功能异常。
图 6 MITD 增强型 RBD mRNA 疫苗的安全性评估。
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02 结论
本研究成功开发了一种基于MITD的mRNA疫苗设计策略，显著增强了疫苗对RNA病毒的免疫保护效果。该策略不仅提高了抗体和记忆B细胞及T细胞的反应水平，还展示了对病毒变异株的广泛保护效果和良好的安全性。本研究为未来开发针对多种RNA病毒的mRNA疫苗提供了重要的理论依据和技术支持。
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