Cell:揭秘mRNA疫苗的“隐身术”——假尿苷如何骗过免疫系统
时间:2025-07-04
来源:100医药网 2025-07-04 10:39
来自慕尼黑大学等机构的科学家们通过研究首次发现,Ψ-RNA的“隐身术”源于溶酶体核酸酶RNase T2和PLD外切酶的“选择性失明”以及TLR7/8受体的“双重忽视”。2025年,全球mRNA疫苗累计接种已超百亿剂次,其高效性与安全性彻底改写了传染病防控的格局。从新冠疫苗到癌症治疗,mRNA技术正以惊人的速度渗透医学领域。然而,回溯至2005年,科学家Karik 团队首次发现,将mRNA中的尿苷(U)替换为假尿苷( ),可显著降低免疫原性,这一发现成为mRNA疗法的 阿基米德支点 。但为何 -RNA能逃避免疫系统的安检?
免疫系统中的Toll样受体7/8(TLR7/8)如同 核酸探测器 ,其能专门识别病毒RNA降解产物从而触发炎症反应。而人体自身RNA因含 等修饰,却能 蒙混过关 。这一现象不仅能解释mRNA疫苗的低免疫原性,更揭示了生命进化中自我-非我识别的精妙机制。
近日,一篇发表在国际杂志Cell上题为 Pseudouridine RNA avoids immune detection through impaired endolysosomal processing and TLR engagement 的研究报告中,来自慕尼黑大学等机构的科学家们通过研究首次发现, -RNA的 隐身术 源于溶酶体核酸酶RNase T2和PLD外切酶的 选择性失明 以及TLR7/8受体的 双重忽视 。
mRNA疗法的成功依赖于 修饰的免疫沉默特性,但其分子机制长期成谜。这项研究中,研究人员旨在揭示 -RNA如何通过溶酶体加工和TLR识别双重关卡实现免疫逃逸,从而为设计更安全的RNA药物提供一定的理论依据。
文章中,研究人员采用体外转录的 -RNA、m1 -RNA(N1-甲基假尿苷)及未修饰RNA作为模型,并结合人源单核细胞、树突状细胞及TLR8/7基因敲除细胞系,系统评估免疫激活差异。研究中所用的关键试剂包括RNase T2、PLD3/4外切酶及TLR特异性抑制剂(如CU-CPT9a)。
-RNA并不会激活TLR8
研究发现,RNase T2对 -RNA的切割效率较未修饰RNA下降超90%,且PLD外切酶同样难以降解 -RNA。在细胞模型中, -RNA几乎无法激活TLR7/8依赖的炎症因子(如IL-6、IFN- ),而m1 -RNA虽能微弱激活TLR8,但仍显著弱于未修饰RNA。
进一步通过核磁共振(NMR)研究发现, -RNA倾向于形成A型螺旋构象,从而就会导致RNase T2的B2结合口袋无法适配,同时 的N1位甲基化回进一步阻碍PLD外切酶的结合。
-RNA的免疫沉默并非单一机制,而是双保险。一方面,RNase T2和PLD外切酶无法有效切割 -RNA,从而导致TLR7/8配体生成受阻;另一方面,TLR8的第一结合口袋忽视 ,TLR7的第二结合口袋则拒绝 -RNA片段。
这项研究中,研究人员首次系统揭示了 -RNA免疫逃逸的分子细节,其意义远超mRNA疫苗领域。 修饰可能是真核生物进化出的自我标记,其能通过干扰核酸酶和TLR的识别从而避免自身免疫攻击。这一发现不仅巩固了mRNA疗法的基石,更为RNA药物设计提供了 精准调控免疫原性 的新思路。
m1 虽保留了部分TLR8激活能力,但其免疫原性仍远低于未修饰RNA,这就提示,未来RNA药物或能通过微调修饰位点的平衡疗效与安全性。LC-MS与NMR联用则为RNA修饰研究提供了高分辨率工具,未来或有望解析更多免疫隐身修饰(如2 -O-甲基化)的机制。
正如研究人员所言: 理解 -RNA如何骗过免疫系统就像破解了RNA世界的 隐身斗篷 ,下一次疫苗革命或许就藏在下一个 里。 (100yiyao.com)
参考文献:
Marleen B routi,Mirko Wagner,Wilhelm Greulich, et al. , Cell (2025). DOI:10.1016/j.cell.2025.05.032
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