一种复制型RNA疫苗可保护小鼠免受严重发热伴血小板减少综合征病毒感染

A replicating RNA vaccine protects against severe fever with thrombocytopenia syndrome virus infection in mice.

作者信息Allie Stamper, Thomas Bisom, Kimberly Meade-White, Matthew Lewis, Shanna Leventhal, Chad Clancy, Troy Hinkley, Jesse Erasmus, Heinz Feldmann, David W Hawman
PMID41102248
发布时间2025-10-16
DOI10.1038/s41541-025-01269-9

实验完整度

包含体外蛋白表达验证、小鼠免疫原性评估、致死性SFTSV攻击保护实验、病毒载量检测、组织病理学及原位杂交分析,并借助TRIM21基因敲除小鼠进行机制验证,证据层级丰富。

主要模型

C57BL/6J小鼠(MAR1-5A3处理模型) TRIM21基因敲除小鼠 BHK-21细胞 Vero细胞

重点核对

MAR1-5A3抗体处理小鼠以抑制I型干扰素信号 SFTSV YL-1株攻击剂量(100 TCID50) 疫苗剂量(2.5 µg或5 µg repRNA)和接种途径(肌内注射) 实验组设置(sham, repNP, repGPC, repNP+repGPC) TRIM21基因敲除小鼠的使用

摘要

目前已批准用于严重发热伴血小板减少综合征病毒(SFTSV)的疫苗尚未出现。SFTSV是一种蜱传RNA病毒,病死率为5%至30%,被世界卫生组织视为优先病原体。在此,我们评估了一种复制型RNA(repRNA)疫苗在小鼠中对致死性SFTSV攻击的保护作用。我们发现,repRNA表达的SFTSV核蛋白(repNP)或糖蛋白前体(repGPC)均可提供保护,确定了二者为SFTSV疫苗开发中的保护性抗原。此外,我们的repNP疫苗的保护作用需要胞内Fc受体TRIM21以获得最佳保护效果,这拓展了抗NP抗体和TRIM21在控制布尼亚病毒中的作用。我们的数据支持该疫苗针对SFTSV的持续开发。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
评估基于复制型RNA(repRNA)平台表达的SFTSV核蛋白(NP)或糖蛋白前体(GPC)疫苗对小鼠致死性SFTSV攻击的保护效力,并探究NP疫苗保护作用的分子机制。
核心机制
repNP疫苗诱导的保护作用部分依赖于胞内Fc受体TRIM21,可能通过TRIM21介导的抗体依赖性细胞内中和机制限制病毒复制。
主要证据
在小鼠模型中,repNP和repGPC均能提供完全保护;TRIM21敲除小鼠中repNP的保护效力显著降低,表现为严重体重减轻和部分死亡,而repGPC保护性不受影响。
研究意义
该研究确定了SFTSV NP和GPC均可作为疫苗抗原,支持该repRNA疫苗进入进一步开发,并提示靶向布尼亚病毒NP的抗体和TRIM21介导的保护机制可能具有广谱性。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立致死性SFTSV小鼠感染模型

建立可用于疫苗效力评估的致死性SFTSV感染模型并确定病毒致死剂量。

使用MAR1-5A3抗体处理C57BL/6J小鼠,以暂时抑制I型干扰素反应,接种不同剂量(0.1至1000 TCID50)的SFTSV YL-1株,观察体重变化和存活率,计算LD50。

2

评估疫苗的免疫原性

评估repNP、repGPC及组合疫苗诱导的体液和细胞免疫应答。

对小鼠进行prime-boost免疫(间隔28天),收集血清和脾细胞,通过ELISA检测抗体,ELISpot检测T细胞反应。

3

评估疫苗对致死性SFTSV攻击的保护效力

评估疫苗对致死性SFTSV攻击的保护效果,包括存活率、体重变化和病毒载量。

免疫小鼠在攻击前一天用MAR1-5A3处理,感染100 TCID50 SFTSV YL-1,监测存活和体重,在第5天对部分小鼠安乐死,检测组织病毒载量。

4

评估组织病理学变化

评估疫苗对SFTSV感染相关组织病变的保护作用。

在第5天收集脾、肝、肾组织,通过组织病理学染色和原位杂交(ISH)检测病毒RNA和病理变化。

5

评估双价疫苗

评估单RNA表达NP和GPC的双价疫苗的保护效力。

将NP和GPC编码于同一RNA上,免疫小鼠,进行挑战实验,与单独疫苗组合比较。

6

机制研究:TRIM21依赖性

探究repNP疫苗的保护作用是否依赖于TRIM21。

在WT和TRIM21−/−小鼠中进行vaccination和challenge,比较保护效果。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Transit LT1转染试剂Mirus Bio--
AF488标记的抗鼠二抗Invitrogen--
Nucblue核染料Invitrogen--
支原体清除试剂盒PromoKine--
RNeasy迷你提取试剂盒Qiagen--
QIAamp病毒RNA迷你提取试剂盒Qiagen--
Quantifast一步法qRT-PCR预混液Qiagen--
QuantStudio 5实时荧光定量PCR系统Thermo Fisher--
Zero Blunt TOPO PCR克隆试剂盒Invitrogen--
Megascript体外转录试剂盒Invitrogen--
Immunospot小鼠IFN-γ单色酶联免疫斑点检测试剂盒----
肽库Genscript--
重组SFTSV核蛋白Sino Biological212-SFTSV0010
重组SFTSV Gn蛋白Acro BiosystemsGNN-S52H4
抗鼠IgG检测抗体Southern Biotech--
ABTS显色底物----
抗SFTSV Gn抗体Creative Biolabs--
AlexaFluor 488山羊抗人二抗Invitrogen--
ZOE荧光细胞成像仪BioRad--
RNAscope 2.5 VS检测试剂盒Advanced Cell Diagnostics Inc.--
RNAscope探针V-SFTSV-NPAdvanced Cell Diagnostics Inc.449899
Discovery ULTRA载玻片染色系统Roche Diagnostics--
抗I型干扰素受体单克隆抗体MAR1-5A3Leinco--
异氟烷----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
病毒感染模型
小鼠品系、年龄、MAR1-5A3使用剂量和途径、病毒株、攻击剂量和途径
阅读提示:Methods:Animals, biosafety, and ethics; Viral stock
疫苗免疫
疫苗剂量、免疫途径、prime-boost间隔时间、抗原编码序列
阅读提示:Methods:Vaccine repRNAs; Figure 1b
免疫原性评估
血清采集时间、ELISA步骤、ELISpot步骤、肽库序列
阅读提示:Methods:ELISA; ELIspot
病毒载量检测
组织采集时间、RNA提取方法、qRT-PCR引物和探针序列、标准曲线
阅读提示:Methods:Quantitative reverse transcription PCR (qRT-PCR)
组织病理与ISH
组织固定和处理方法、RNAscope探针和试剂、染色方案
阅读提示:Methods:Histology
机制研究
TRIM21基因敲除小鼠来源、疫苗接种和挑战方案
阅读提示:Methods:Animals; Figure 5