LNP-mRNA疫苗中mRNA组分通过IFNAR依赖性免疫激活减弱适应性免疫反应的机制研究

本研究揭示LNP-mRNA疫苗中的mRNA组分（而非脂质纳米颗粒LNP或编码抗原）通过I型干扰素受体（IFNAR）信号通路触发强烈的先天免疫激活，这种激活反而会抑制抗原特异性CD8+ T细胞和抗体的产生。短暂抑制IFNAR信号可显著增强疫苗的适应性免疫应答，为mRNA疫苗的优化设计提供了新思路。

LNP-mRNA疫苗诱导强烈的先天免疫反应

研究通过小鼠模型发现，LNP-mRNA疫苗接种后可在引流淋巴结（dLN）和脾脏中引发快速而强烈的先天免疫激活。在接种后24小时，引流淋巴结中的驻留树突状细胞（DC）数量显著减少，同时激活的DC（MHC-II表达升高）数量增加。单核细胞（CD11b⁺Ly6C^high）在引流淋巴结中的数量也显著上升，并持续至少72小时。浆细胞样树突状细胞（PDC）的数量在48小时内下降，72小时后恢复。此外，DC、PDC和B细胞上的共刺激分子CD86表达显著上调。在脾脏中，激活的DC数量仅在24小时内短暂增加，而非激活DC中cDC1与cDC2亚群的比例持续下降。接种后6小时，血清中IFNα、CXCL10、IL-6和CCL2等细胞因子水平显著升高。这些结果表明LNP-mRNA疫苗能在局部和系统层面激活先天免疫。

LNP-mRNA的先天免疫激活是mRNA依赖性的

为探究先天免疫激活的驱动因素，研究比较了编码SARS-CoV-2 RBD、鼠疫耶尔森菌F1抗原的mRNA、非编码mRNA以及空载LNP和PBS对照组。结果显示，所有含mRNA的LNP制剂（包括非编码mRNA）均能引起引流淋巴结和脾脏中激活DC数量的显著增加及单核细胞募集，而空载LNP则无此效应。同样，CD86在DC、单核细胞、PDC和B细胞上的上调以及脾脏中cDC1/cDC2比例的变化仅见于mRNA-containing LNP组。血清细胞因子IFNα、CXCL10、IL-6和CCL2的升高也严格依赖于mRNA的存在，与编码的蛋白质无关。这些数据证明mRNA组分是LNP-mRNA疫苗触发先天免疫的关键因素。

IFNAR信号通路是LNP-mRNA免疫激活所必需的

研究进一步探讨了I型干扰素受体（IFNAR）信号通路在mRNA依赖性免疫激活中的作用。在IFNAR^-/-小鼠中，LNP-mRNA疫苗接种未能引起引流淋巴结或脾脏中激活DC数量的增加，单核细胞向引流淋巴结的迁移也被阻断。CD86在DC、单核细胞、B细胞和PDC上的表达上调在IFNAR^-/-小鼠中完全消失。血清中IFNα、CXCL10、IL-6和CCL2的水平亦无显著诱导。此外，使用TYK2抑制剂Deucravacitinib阻断STAT1/2信号通路同样抑制了先天免疫激活。这些结果明确表明IFNAR信号通路是mRNA触发的先天免疫反应所不可或缺的。

抑制IFNAR信号增强LNP-mRNA的适应性免疫反应

鉴于先天免疫激活通常有助于适应性免疫的启动，研究评估了IFNAR信号缺失对疫苗效力的影响。出乎意料的是，在IFNAR^-/-小鼠中，接种后3周时RBD特异性抗体滴度与野生型小鼠相当，而抗原特异性CD8⁺ T细胞频率显著升高。为排除基因缺陷可能引起的代偿效应，研究采用了短暂IFNAR阻断策略（疫苗接种前24小时和接种后24小时注射拮抗性抗体）。这种 transient 阻断不仅消除了先天免疫激活，还导致RBD特异性IgG抗体滴度和抗原特异性CD8⁺ T细胞频率显著增加。机制上，IFNAR阻断使血清中RBD蛋白水平提升了约十倍，表明I型干扰素信号通过抑制mRNA编码抗原的表达而削弱了适应性免疫应答。

讨论

本研究系统阐明了LNP-mRNA疫苗中mRNA组分在触发IFNAR依赖性先天免疫激活中的核心作用。尽管这种强烈的先天反应被认为是疫苗有效性的基础，但数据表明它反而会抑制后续的适应性免疫，可能通过激活RNA酶和翻译抑制途径降低抗原表达。短暂的IFNAR信号抑制被证明能显著增强抗原表达和适应性免疫应答，这为优化LNP-mRNA疫苗平台提供了重要见解。未来的疫苗设计应考虑适度调控先天免疫激活，特别是I型干扰素通路，以最大化疫苗的免疫原性。