近日，中国生物研究院（新型疫苗国家工程研究中心）在mRNA疫苗底层核心技术领域取得阶段性重要突破，依托研究院超算与数据中心科研团队自主开发的NVSI_GAmRNAopt序列优化算法（软件著作权登记号：2025SR2305387）与新材料科学中心研发团队自主研发的新型脂质纳米颗粒（LNP）递送系统BM028（发明专利号：ZL202411204254.5）两项关键技术，成功研制了TriM-5 mRNA-LNP（BM028） RSV候选疫苗，并在动物模型中完成药效学评价验证。相关研究成果已发表于国际学术期刊《Biochemical and Biophysical Research Communications》。该研究不仅实现了mRNA疫苗上游设计与递送载体关键技术的自主化突破，更为高安全性、高保护效力mRNA疫苗的系统性研发构建了可复制、可推广的技术范式。
呼吸道合胞病毒（RSV）是导致全球婴幼儿、老年人及免疫低下人群发生重症呼吸道感染的主要病原体，目前全球已有3款RSV疫苗获批上市。此前，研究团队依托结构生物学，基于RSV F蛋白的变构调控机制，提出了一种全新的稳定F蛋白融合前构象的突变方案（TriM-5）。重组表达的TriM-5抗原在棉鼠模型中显示出良好的攻毒保护效果，相关成果已发表于《Science》（2024，385:1484-1491）。本次研究首次证实，该原创稳定突变可适配mRNA疫苗技术平台，同样展现出理想的免疫原性和攻毒保护效果，标志着TriM-5抗原设计方案从重组蛋白疫苗向mRNA疫苗的技术迁移取得关键验证。
在抗原设计层面，研究团队利用NVSI_GAmRNAopt算法，将TriM-5稳定突变方案编码至mRNA序列中，并进一步引入“基于动态调控的稳定化突变”设计策略。该算法通过对F蛋白融合肽区域的构象动力学进行精准计算，系统优化了锁定pre-fusion构象的关键氨基酸位点组合，结合跨膜区与胞内域的精细截短设计，确保优化后的抗原序列在细胞内高效表达出构象完整、免疫原性更优的pre-fusion F蛋白。这一从结构生物学指导到算法驱动的抗原设计范式，为mRNA疫苗序列优化提供了高效、可复用的工具支撑。
在递送系统方面，TriM-5候选疫苗采用研究院自主研发的BM028 LNP系统进行包载递送。该LNP系统基于离子化脂质的理性分子设计，经处方优化后具备较高的mRNA包封效率与递送活性，同时展现出良好的稳定性与安全性特征，为mRNA疫苗的高效体内递送提供了自主可控的技术方案。
小鼠体内药效学评价结果显示，TriM-5 mRNA候选疫苗能够诱导高水平的融合前F蛋白特异性IgG抗体和中和抗体应答。加强免疫后，中和抗体GMT提升3.25倍。上述结果表明，采用NVSI_GAmRNAopt开展密码子优化可显著提升TriM-5抗原在体内的表达效率，进而大幅提升诱导的免疫应答水平。
TriM-5 mRNA疫苗与Moderna mRNA-LNP（BM028）对照疫苗（基于Moderna序列制备，专利WO2022/221336 A1公开）的头对头结果显示，TriM-5 mRNA-LNP诱导的中和抗体GMT为对照疫苗的3.03倍，同时激活了高水平的Th1/Th2/Th17型细胞免疫应答，IFN-γ、IL-5、IL-17A分泌水平均优于Moderna对照疫苗。
在RSV攻毒模型中，TriM-5 mRNA候选疫苗及Moderna对照疫苗组小鼠的肺组织病毒载量显著降低，且均未见明显肺组织病理损伤。表明TriM-5及Moderna对照疫苗均可对RSV A2毒株感染提供有效保护。
本项成果由研究院创新疫苗中心、新材料科学中心、超算与数据中心三个创新中心跨部门联合攻关完成，研究院分析测试中心在关键环节也提供了专业化技术保障，有力支撑了药效学评价的精准实施。该研究系统检验了研究院自主研发的mRNA序列优化算法与LNP递送平台的技术可行性与协同效能。从结构生物学指导的抗原设计，到算法驱动的序列优化，再到自主LNP递送系统的包载递送，研究院已构建起覆盖mRNA疫苗研发全链条的底层技术体系。跨部门、跨学科的协同创新机制与科研支撑平台的持续赋能，不仅为该技术体系的拓展提供了坚实基础，也为将相关平台技术向更多病原体疫苗及治疗性药物开发延伸提供了有力保障。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2026.153958
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来源| 中生研究院
校稿| Alice编审| Hide / Blue sea
编辑 设计| Leon
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