禽流感mRNA疫苗研究進展

中圖分類號：S855.3 文獻標識碼：C 文章編號：1673-1085（2025）07-0137-04

1研究背景

禽流感是由正黏病毒科A型流感病毒（Avianinfluenzavirus，AIV）引起的禽類烈性傳染病，據世界動物衛生組織（WOAH）統計，2023-2024年全球高致病性禽流感（HPAI）疫情導致超1億只家禽撲殺，直接經濟損失超50億美元[]。AIV的血凝素（HA）和神經氨酸酶（NA）基因易發生抗原漂移與轉換，其中H5N1、H7N9等亞型已多次突破種間屏障，導致人類感染病例[2。與傳統滅活疫苗、重組蛋白疫苗相比，mRNA疫苗因其獨特優勢成為禽流感防控的研究熱點。mRNA疫苗通過體外合成抗原編碼序列，可在4-6周內完成針對新型毒株的疫苗設計，安全性高，研發周期短，可快速應對病毒變異，且生產工藝相對簡單，易于規模化生產等優點，使其成為應對AIV突破疫情的理想方案[3]。

2mRNA疫苗技術概述

mRNA疫苗通過將編碼目標抗原的mRNA序列遞送至宿主細胞，利用宿主細胞的翻譯機制合成抗原蛋白，經MIC I/I 類分子呈遞后誘導特異性免疫反應。與傳統疫苗相比，mRNA疫苗具有顯著優勢：首先，mRNA疫苗不進入細胞核，避免了基因組整合風險[2]；其次，mRNA疫苗可在體外快速合成，不僅避免了生產中使用強毒的局限性，還大大縮短了研發周期；此外，同一生產工藝可適用于不同亞型疫苗開發，支持多價疫苗設計，達到一苗多防的效果；最后，可誘導廣泛的體液免疫、細胞免疫，免疫原性較傳統滅活疫苗及亞單位疫苗更強[3]。

mRNA疫苗的設計與優化主要包括以下幾個關鍵環節：序列優化通過密碼子優化、UTR序列選擇及核苷酸修飾提升mRNA穩定性與翻譯效率;脂質納米顆粒(LNP)包裹mRNA形成 100～200nm 復合物，保護其免受核酸酶降解并促進細胞內吞；GMP級體外轉錄結合層析純化技術；生產工藝標準化和質量控制，確保疫苗批次間一致性。這些技術進一步為禽流感mRNA疫苗的研發奠定了堅實基礎。

3禽流感mRNA疫苗的研發進展

3.1亞型特異性疫苗

針對H9亞型禽流感病毒的mRNA疫苗研究取得了顯著進展。多項臨床前研究顯示，編碼H9血凝素(HA)全長的mRNA疫苗單次免疫即可在雞群中誘導高水平的中和抗體，并提供針對同源病毒株的有效保護[4]。Chahal等通過LNP遞送系統構建了自擴增mRNA疫苗，在體內能夠翻譯產生針對HIN1禽流感病毒HA蛋白，誘導強烈的體液免疫及細胞免疫，動物試驗證實，接種一次即可提供小鼠針對強毒株的攻毒保護力[5]。

針對H7N9亞型的mRNA疫苗研究也顯示出良好前景。研究人員開發了編碼H7的HA蛋白非復制型RNA疫苗，在小鼠、雪貂及靈長類動物模型中證實其能夠誘導廣泛的免疫反應，特別值得注意的是，該疫苗通過隨機臨床試驗評估，未見報道不良反應，均表現出良好的安全性及免疫原性[6-7]

3.2多價疫苗

流感病毒HA蛋白是病毒入侵細胞的核心蛋白，同樣也是病毒誘導中和抗體的主要抗原表位，而HA易發生抗原性變異，A型禽流感病毒抗原性變異的頻率很高，具有不同亞型。因此近年來，多價禽流感mRNA疫苗成為研究熱點。通過串聯編碼不同亞型HA蛋白編碼序列，研究人員成功開發了同時針對20種HA蛋白的通用型mRNA疫苗，初步試驗結果顯示此疫苗具有良好的安全性和免疫原性，在小鼠和雪貂中誘導了高水平的交叉反應與特異性抗體，提供了有效的保護力[8]。這種多價疫苗策略不僅簡化了免疫程序，還提高了對多種流行株的防護廣度，為應對AIV亞型多樣性提供了新思路。

4mRNA遞送系統的優化

mRNA自身帶有負電荷，且分子量較大，通常難以進入同樣帶有負電荷的細胞膜中，此外其分子本身穩定性較差，易被核酸酶降解，因此遞

送系統的優化是提高禽流感mRNA疫苗效力的關鍵。

4.1LNP遞送系統

脂質納米顆粒(LNP)是目前最成功的mRNA遞送平臺，其通過保護mRNA免受核酸酶降解并促進細胞攝取來提高疫苗效力。目前最新研究主要聚焦于LNP組成的優化，如調整離子化脂質結構、輔助脂質比例和PEG化程度，以平衡遞送效率與安全性[10]

針對禽流感特性，研究人員還開發了組織特異性遞送策略。通過調整LNP的表面性質和大小，可實現mRNA向肺部或淋巴結的靶向遞送，這對于預防呼吸道感染的禽流感尤為重要。一些研究嘗試在LNP表面修飾靶向分子，如唾液酸受體結合配體，以增強對呼吸道上皮細胞的轉染效率。

4.2其他遞送系統

除LNP外，新型遞送系統如聚合物納米顆粒、多糖基載體和細胞穿透肽等也顯示出較大潛力。如，一種基于魚精蛋白的載體被證明可有效遞送流感抗原mRNA疫苗，刺激機體免疫系統，誘導局部和系統性免疫反應，并在動物攻毒保護試驗中得到驗證，這類遞送系統為開發更高效的mRNA疫苗提供了可能[11]

5免疫效果評價

禽流感mRNA疫苗的免疫效果評價主要包括體液免疫和細胞免疫。體液免疫方面，通過ELISA 檢測HA特異性抗體滴度，血凝抑制 (HI)試驗評估中和抗體水平。多項研究顯示，禽流感mRNA疫苗誘導的HI抗體滴度顯著高于傳統滅活疫苗，且持續時間更長。

細胞免疫應答的評價包括ELISpot檢測抗原特異性T細胞分泌的細胞因子，及流式細胞技術分析記憶T細胞亞群。禽流感mRNA疫苗被證實可誘導強烈的Th1型免疫反應，這對于清除病毒感染至關重要。特別值得注意的是，一些研究表明疫苗能誘導組織駐留記憶T細胞(TRM)在呼吸道形成，可能是影響其快速保護效應的基礎[12]

攻毒保護試驗是評價疫苗效力的金標準。在嚴格的生物安全條件下，免疫后的動物模型如雪貂被接種高致病性禽流感病毒，評估臨床體征、病毒載量和病理變化。現有數據表明，禽流感mRNA疫苗可顯著降低肺部病毒滴度，減輕病理損傷，并提供 100% 的生存保護。

6挑戰與展望

盡管禽流感mRNA疫苗研究取得顯著進展，但仍面臨諸多挑戰。穩定性問題限制了疫苗應用，尤其是在運輸不發達及低溫保存設備缺乏的基層區域，當前研究方向仍是致力于開發凍干制劑和常溫穩定配方。生產成本較高也是制約因素，需要通過工藝優化和規模化生產來降低成本。

未來發展方向包括：開發更廣譜的多價疫苗以應對病毒快速變異；優化給藥途徑，如鼻內或吸入給藥以增強黏膜免疫；探索自我擴增mRNA(saRNA)技術以減少劑量需求；結合新型佐劑系統增強免疫應答。此外，建立適用于禽類專用mRNA疫苗平臺也是重要研究方向，這將直接服務于家禽業的防疫需求。

隨著遞送技術和mRNA設計的不斷進步，禽流感mRNA疫苗有望成為防控禽流感的重要工具，不僅保護家禽健康，也為防范潛在的人流感大流行提供有力武器。未來的研究應重點關注臨床轉化，加速從實驗室到實際應用的進程。

禽流感mRNA疫苗以其快速相應、安全性高、易于應對病毒變異及可規模化生產等顯著優勢，成為傳統疫苗的革命性替代方案。當前研究已在動物模型中證實其優異的免疫原性與保護效力，LNP遞送技術的突破及多價疫苗策略為應對AIV變異提供了創新路徑。盡管在穩定性、成本控制等方面仍存在挑戰，但隨著核酸修飾技術、新型遞送系統及AI輔助設計的發展，mRNA疫苗有望成為禽流感防控的核心工具，為保障家禽業健康及公共衛生安全構筑堅實屏障。

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