《Journal of Virology》：mRNA-delivered neutralizing antibodies confer protection against SARS-CoV-2 in animal models
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本研究報道了利用mRNA-脂質納米顆粒（mRNA-LNP）平臺遞送兩種靶向SARS-CoV-2刺突蛋白不同表位的中和抗體（LY1404靶向RBD，76E1靶向FP），單次肌肉注射即可在動物體內快速產生有效抗體，并對包括Omicron BQ.1和Delta在內的多種變異株感染提供顯著保護，為高危人群的快速免疫防護提供了新策略。
摘要
單克隆抗體是針對多種人類疾病的有效生物制劑，但其臨床應用受限于高昂的生產成本。mRNA-脂質納米顆粒（mRNA-LNP）平臺為疫苗開發和蛋白質替代療法提供了新途徑。本研究設計并構建了編碼兩種SARS-CoV-2中和抗體（LY1404和76E1）的mRNA-LNP，分別靶向刺突蛋白的受體結合域（RBD）和融合肽（FP）。單次肌肉注射可在小鼠體內實現持續7–14天的抗體表達，并在倉鼠模型中證實其對Omicron BQ.1和Delta變異株均具有顯著保護效果。
引言
自1986年首個單克隆抗體獲FDA批準以來，抗體療法已成為對抗疾病的重要手段，但生產成本限制其普及。SARS-CoV-2疫情中，多種中和抗體被鑒定，其中LY1404（bebtelovimab）靶向RBD，76E1靶向保守的FP表位。mRNA-LNP技術已成功應用于COVID-19疫苗，但其在抗體遞送方面的潛力仍需深入探索。本研究通過動物模型評估mRNA編碼的抗體對多種SARS-CoV-2變異株的防護效果。
抗體mRNA的設計與體外驗證
研究人員通過密碼子優化合成了LY1404和76E1的重鏈（HC）與輕鏈（LC）mRNA，體外轉錄后純化獲得高質量mRNA。轉染293T細胞后，Western blot和ELISA驗證了抗體的高效表達與正確組裝，LY1404僅結合RBD，76E1僅結合FP，濃度達55–65 ng/mL。
mRNA-LNP的制備與表征
采用微流控技術將mRNA封裝于SM102/DSPC/膽固醇/DMG-PEG-2K組成的LNP中，顆粒尺寸為102–110 nm，多分散指數（PDI）為0.107–0.134，RNA包封率（EE%）達94%–96%。
體內抗體表達動力學
小鼠肌肉注射mRNA-LNP后，血清中LY1404和76E1抗體分別于第1天檢出，第3天達峰值，維持至第7天。倉鼠實驗中，血清抗體滴度超過103，但支氣管肺泡灌洗液（BAL）和鼻腔沖洗液（NW）中未檢出抗體，提示IgG難以富集于黏膜。
對小鼠適應株CMA4的防護效果
注射mRNA-LNP后24小時感染CMA4毒株，LY1404和76E1組肺部分別降低65倍和49倍，證明mRNA遞送抗體可有效抑制病毒復制。
對Omicron BQ.1的防護效果
倉鼠感染BQ.1后，LY1404和76E1組肺部病毒載量顯著降低，其中76E1組2只動物病毒完全清除。組織病理學顯示抗體處理組肺部結構正常，未見明顯病變。
對Delta變異株的全面保護評估
Delta感染引發倉鼠體重下降超10%，而76E1處理組體重損失最輕。第2天肺部病毒載量顯著降低，但NW中無差異。RT-qPCR檢測發現腎臟、心臟中病毒RNA（vRNA）拷貝數顯著減少（76E1組P < 0.05）。肺組織H&E染色及定量分析顯示，76E1組炎癥強度（H強度）、炎癥比例和H負荷均顯著低于對照組，證實抗體減輕了肺部病理損傷。
討論
本研究證明mRNA-LNP可快速表達功能性抗體，對多種SARS-CoV-2變異株提供系統保護。LY1404對BQ.1的保護可能涉及其殘留中和活性或Fc效應功能。黏膜抗體缺失提示未來需探索IgA遞送策略。抗體持續時間較短（7–14天）可通過重復給藥或環狀RNA（circRNA）、自擴增RNA等技術優化。研究為高危人群的即時免疫保護提供了新思路。
材料與方法
病毒株包括Delta、BQ.1及小鼠適應株CMA4；mRNA通過體外轉錄與纖維素純化制備；LNP采用微流控混合；ELISA、空斑試驗和RT-qPCR用于抗體與病毒定量；組織病理學通過H&E染色及Python圖像分析流程評估。
