疫苗前沿 | 登革病毒mRNA疫苗開發：E蛋白突變體(抗原表位)的免疫驗證

導讀：登革熱是由登革病毒（DENV）引起的蚊媒傳染病，全球每年感染人數高達4億，兒童和青少年是重癥高危人群。ADE（抗體依賴性增強）風險是登革病毒疫苗開發的關鍵障礙。

2025年5月，臺北細胞與個體生物學研究所人員通過設計DENV E蛋白抗原表位（DENV2亞型來源的E N8R突變體），制備了一款mRNA-LNP 疫苗。實驗表明，E N8R-mRNA-LNP 疫苗誘導的抗體滴度高于野生型E蛋白（E WT），且ADE 效應顯著降低。在小鼠體內保護實驗中，E N8R 疫苗血清對 DENV2 的保護效果優于 WT。該研究為開發低 ADE 風險的登革熱四價 mRNA 疫苗提供了依據。研究成果發表于Vaccine期刊。

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研究背景

登革病毒（DENV）分為 4 種血清型（DENV1-4），各型間氨基酸序列差異達 35%，二次感染異源血清型時，可能因抗體依賴增強（ADE）導致重癥或死亡。現有疫苗Dengvaxia（CYD-TDV）、Qdenga（TAK-003）均為四價疫苗，但對個別亞型的保護效力較低。

E蛋白是病毒入侵宿主細胞的關鍵，其結構域II（EDII）的融合環區高度保守，但易誘導交叉反應抗體（引發ADE）。既往研究發現，DENV2 E 蛋白的 N8 表位突變（N8R）可降低 DNA 疫苗的 ADE 風險，但 DNA 疫苗的抗體滴度較低。因此，這項研究轉向 mRNA-LNP 平臺編碼E蛋白N8R突變體，以提升免疫原性、降低ADE效應。

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研究方法與結果

2.1 E N8R mRNA疫苗的制備

合成野生型（WT）和 N8R 突變型的DENV2 E 蛋白（1-394 氨基酸，DENV2亞型來源）編碼mRNA，引入 5' 和 3' 非翻譯區（UTR）增強穩定性，并使用 N1-甲基假尿苷修飾降低免疫原性。通過微流控技術將 mRNA 包封于LNP，脂質成分為 D-Lin-MC3-DMA（陽離子脂質）、DSPC（磷脂）、膽固醇和 PEG-脂質，摩爾比 50:10:38.5:1.5。

理化性質分析顯示，E WT mRNA-LNP、E N8R mRNA-LNP疫苗的粒徑分別為110 nm、95 nm，均一性良好（PDI<0.2）。二者的Zeta 電位為+8.1、+ 12.5 mV，確保細胞攝取效率。包封效率均>95%，且 mRNA 在 LNP 中穩定，經 Triton X-100 處理后可完整釋放。

2.2 E N8R mRNA疫苗的體外試驗

分別將E WT mRNA-LNP、E N8R mRNA-LNP轉染至 293T 細胞，通過流式細胞術檢測蛋白表達。使用三種單克隆抗體（DB32-6、DB39-2、4G2）驗證突變的影響。

結果顯示，DB39-2抗體（結合N8表位）僅與野生型E蛋白結合，突變體無信號。DB32-6（結合結構域III）和4G2（結合EDII保守區）與兩種抗原均能結合，且信號強度無顯著差異，證明E N8R突變未破壞E蛋白EDIII 和 EDII 的結構完整性。

2.3 E N8R mRNA疫苗的體內試驗

通過小鼠試驗評估兩種mRNA疫苗的免疫原性。8 周齡 BALB/c 小鼠肌肉注射 10 μg mRNA-LNP，間隔 2 周免疫 3 次，末次免疫后 2 周采血檢測。

結果顯示，E N8R mRNA-LNP組 EC??值高于 WT 組，具體為：針對 DENV1/2/3/4 的抗體水平分別提升 3.1、3.3、1.2、2.2 倍，其中對 DENV2 的抗體滴度最高。

長期免疫原性：免疫后160 天檢測，E N8R mRNA組對 DENV2 的抗體水平仍維持較高水平，表明疫苗可誘導持久免疫。

中和抗體檢測（PRNT assay）：E N8R mRNA組中和抗體反應高于WT組（PRNT??：18,575vs. 16,222）。

2.4 E N8R mRNA疫苗的ADE效應評估

研究通過體外ADE 模型（Fcγ受體陽性K562 細胞）評估了E N8R mRNA疫苗的ADE效應。在增強抗體存在的情況下，K562細胞可以通過Fc介導的內吞作用被病毒感染。

結果顯示，在1:1500 和 1:7500 稀釋條件下，N8R mRNA組血清病毒復制量顯著低于 WT組。

2.5 E N8R mRNA疫苗的保護效力

將免疫血清與DENV2 混合后接種 2 日齡乳鼠，觀察 21 天存活率。

結果顯示，N8R mRNA組保護效果顯著優于 WT 組，1:100 稀釋血清保護率達 100%，1:400 稀釋時存活率仍高于 WT 組（80% vs 50%）。

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結語

研究通過單點突變（N8R）破壞登革病毒（DENV）E蛋白ADE相關表位，同時保留中和表位（如 EDIII 和 EDII），實現了“免疫原性增強”與“ADE效應降低”的平衡。同時借助了mRNA-LNP疫苗平臺的優越性，相較于傳統 DNA 疫苗，mRNA-LNP 誘導的抗體滴度提升約 10 倍，且生產流程標準化，適合快速應對病毒變異。

目前研究僅驗證了DENV2血清型來源的抗原，有待擴展至 DENV1/3/4，以開發四價登革疫苗。

參考文獻

[1] Kumari M, Su SC, Lin HT, Ko SH, Lu YF, Chen KC, Chen WY, Wu MJ, Wu HC. Enhanced immunogenicity of an mRNA vaccine against dengue virus serotype 2 with modified key residue. Vaccine. 2025 May 14;57:127216. doi: 10.1016/j.vaccine.2025.127216.

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撰寫| RNA星球

校稿| Gddra編審| Hide / Blue sea

編輯 設計| Alice