由猪瘟病毒（CSFV）引起的猪瘟（CSF）对全球养猪业仍具有重大威胁。本研究设计并评估了3种脂质纳米颗粒（LNP）包裹的mRNA疫苗候选物，分别编码E2糖蛋白胞外结构域（E2_EX）、E2_EX与猪流行性腹泻病毒（PEDV）S蛋白跨膜（TM）区融合（E2tm）以及E2_EX与流感病毒血凝素（HA）蛋白TM区融合（E2tm-HA）。其中，E2tm mRNA疫苗在猪体内诱导了最强烈的抗体反应。仔猪接种E2tm mRNA疫苗后，发现其免疫原性未受母源抗体的影响。对假尿嘧啶核苷（Ψ）修饰（ΨE2tm）和未修饰（E2tm）mRNA疫苗的比较分析显示，E2tm诱导的抗体滴度显著高于ΨE2tm。所有接种疫苗的猪在CSFV攻击下均存活，其中150微克E2tm剂量提供了最佳保护，有效抑制了病毒血症并防止病毒扩散到组织中，同时拭子样本中的病毒RNA检测结果为阴性。研究获得的新型mRNA疫苗，可作为抗CSFV感染的替代接种策略。

基于E2糖蛋白的氨基酸序列，研究设计了三种mRNA构建体：E2_EX缺乏E2糖蛋白的跨膜区；E2tm包含来自猪流行性腹泻病毒（PEDV）S2蛋白的替代跨膜区；E2tm-HA则融合了流感病毒血凝素（HA）蛋白的跨膜区。先前的研究表明，天然E2跨膜区因其高度疏水性而抑制蛋白质表达。在本研究中，跨膜区被已知可表达的S2或HA的跨膜区所替代。为了提高蛋白质表达效率，还在mRNA序列的N端添加了先前报道的天然E2信号肽。经过脂质纳米颗粒（LNP）封装后，成功制备了三种mRNA疫苗候选物，并在人胚肾293T（HEK293T）细胞中表达。我们的研究结果证实，S2和HA蛋白的跨膜区可用于E2的蛋白质表达，这主要归因于其跨膜区的疏水性。

此外，测试了三种mRNA疫苗在猪体内的免疫原性。与E2_EX和E2tm-HA mRNA疫苗、E2亚基疫苗以及C株疫苗相比，E2tm mRNA疫苗诱导产生了最高水平的猪瘟病毒（CSFV）特异性抗体和中和抗体。值得注意的是，E2tm mRNA疫苗诱导产生的抗体不受母源抗体的影响。这些数据表明，S2蛋白的跨膜区对E2免疫原性具有最佳支持作用。

mRNA疫苗的效力会受到核苷酸修饰的影响，如假尿嘧啶核苷（Ψ），它通过抑制Toll样受体（TLR）信号传导和蛋白激酶R（PRK）激活来提高mRNA的翻译效率。然而，有证据表明，未经修饰的密码子优化mRNA可能实现更高的蛋白质表达（48）。为了评估这一点，我们制备了Ψ修饰的E2tm（ΨE2tm）mRNA疫苗（图4A和B），并比较了Ψ修饰（ΨE2tm）和未修饰的E2tm mRNA疫苗。

综上所述，本研究成功开发了三种表达猪瘟病毒（CSFV）E2糖蛋白的mRNA疫苗，其中E2tm mRNA疫苗表现出更强的免疫原性。进一步研究表明，Ψ修饰和未修饰的E2tm mRNA疫苗均能诱导持久的抗体反应和细胞免疫，为抵御CSFV攻击提供了有效保护。特别是150微克剂量的E2tm疫苗表现出最佳的免疫反应和保护效果。因此，我们提出了一种CSFV mRNA疫苗候选物，该候选物可进一步优化，并可作为预防CSFV感染的替代性CSFV疫苗。

（来源：Journal of Virology）