基于脂质纳米颗粒(LNPs)的mRNA疫苗在抗击传染病方面展现出显著优势。然而,mRNA LNPs疫苗的促炎特性可能会妨碍抗原特异性耐受性免疫反应的诱导。哮喘作为一种过敏性炎症疾病,常规治疗方法通常只能缓解症状,难以阻止疾病进展。
2025年2月,郑州大学第一附属医院医学研究中心的秦志海、王发展团队在国际知名学术期刊《Advanced Science》(IF=151)发表了题为《ASpleen-Targeted Tolerogenic mRNA-LNPs Vaccine for the Treatment of Experimental Asthma》的文章。该研究开发了一种新型脾脏靶向的耐受性mRNA疫苗,通过诱导耐受性树突状细胞(tolDCs)和调节性T细胞(Tregs),为过敏性疾病的防治提供了新的策略。
在这项研究中,作者使用近岸蛋白mRNA原液制备全套产品,用于后续LNPs的包封实验。研究中通过制备含有硬脂酸的LNPs,同时共载核酸修饰的mRNA和雷公藤红素(Cel),发现Cel的加入未显著改变LNPs的粒径、电位或mRNA的包载效率。而动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)分析显示,该疫苗可特异性靶向脾脏并被脾脏树突状细胞(DCs)高效摄取,且Cel的添加不影响脾脏细胞对LNPs的摄取。
使用荧光标记和流式细胞术监测LNPs在脾脏中的分布及细胞摄取情况,结果显示出良好的靶向性和细胞摄取特性。同时,采用骨髓来源的树突状细胞(BMDCs)评估Cel对DCs成熟的影响,结果表明LNPs显著抑制脂多糖(LPS)诱导的BMDCs成熟,表现在共刺激分子表达降低。流式细胞术检测共刺激分子(CD40、CD80、CD86)和MHC-II的表达,证实该疫苗能诱导BMDCs分化为耐受性DCs,表现为抗炎细胞因子(如TGF-β和IL-10)增加,促炎细胞因子(如IL-6和IL-1β)降低。
在体外实验中,将BMDCs与不同处理的LNPs共培养,并与CD4+T细胞共培养,表明Cel处理的LNPs能显著诱导Tregs生成,这些Tregs具备抑制Th2细胞分化的能力。在体内实验中,通过尾静脉注射疫苗,检测脾脏和肺部Tregs的生成与迁移,结果显示Cel处理的LNPs能够诱导脾脏中抗原特异性Tregs生成,并使其迁移至肺部发挥免疫抑制功能。
在OVA诱导的过敏性哮喘小鼠模型中,评估疫苗对肺部炎症、黏液分泌及免疫细胞浸润的影响,发现疫苗显著减轻了哮喘诱导的肺部炎症与黏液分泌,并减少了肺部嗜酸性粒细胞和中性粒细胞的浸润,降低了OVA特异性IgE及Th2细胞因子(IL-4、IL-5、IL-13)的水平,显示出该疫苗在实验性哮喘中具有显著预防效果。
通过免疫荧光染色和流式细胞术分析肺部和脾脏中免疫细胞的浸润及激活状态,结果显示耐受性疫苗显著减少了肺部炎症单核细胞的浸润,增加了Tregs的积累;在脾脏中则抑制了DCs、B细胞、CD4+T细胞和CD8+T细胞的过度激活,并提高了Tregs的数量。这表明该疫苗通过调节肺部和脾脏的免疫微环境,从而减轻哮喘的严重程度。
体外评估Cel对BMDCs的毒性,结果显示无显著毒性;同时在体内评估疫苗对主要器官的毒性,监测血清中肝肾功能指标,未观察到明显的器官毒性或肝肾功能异常,表明该疫苗具有良好的生物相容性。这篇文章展示了一种针对实验性哮喘的脾脏靶向耐受性mRNA LNPs疫苗,依赖强大的尊龙凯时技术,通过将mRNA与Cel共同载入硬脂酸LNPs,实现靶向脾脏递送。该疫苗不仅能诱导脾脏DCs向耐受性表型转化,还促进抗原特异性调节性Tregs的形成,并使其迁移到肺部发挥免疫抑制的作用。在过敏性哮喘小鼠模型中,该疫苗显著减轻了哮喘症状,减少了嗜酸性粒细胞的积累与黏液分泌,展示出良好的预防和治疗效果。此外,该疫苗在体外和体内均表现出优异的生物相容性,为未来的临床应用提供了可能性。