MIT团队经6轮AI实验找到mRNA疫苗常温保存干粉配方
mRNA疫苗可常温保存了:AI 6轮实验找到配方
MIT团队利用贝叶斯优化AI在6轮实验内从约35万种组合中筛出mRNA疫苗干粉最优配方,37℃储存2个月后复水生物活性接近100%。研究2026年9月发表于《自然·生物技术》,动物实验中免疫效果不劣于新鲜疫苗,配方还可制成无需注射的微针贴片,有望帮助mRNA疫苗摆脱超低温冷链依赖。
自新冠疫情以来,核苷修饰、脂质纳米粒(LNP)包裹的mRNA疫苗以创纪录的速度证明了自身的效力:mRNA-1273的三期试验确立了对新冠病例的预防作用[2],BNT162b2在六个月随访中疫苗效力仍达91.3%[4]。但稳定性始终是这个平台的软肋——产品依赖冷冻或冷藏储运,而系统性地识别配方关键降解机制、理性设计稳定剂型的方法学长期缺位[5]。领域内已有多种尝试:ARCoV液体剂型可在室温存放至少一周[3];微针贴剂打印的mRNA疫苗以模型mRNA验证了室温至少六个月的货架稳定性[6];环状RNA辅以冻干也可延长保存,但冻干过程可能损伤纳米粒的物理性质与靶向修饰[7]。更棘手的是,LNP不只是递送载体,其本身即是强效佐剂[1],任何固态化处理都须同时保全mRNA与LNP的双重功能。
这项发表于Nature Biotechnology的研究提出了AGENT——一个将高通量实验与贝叶斯优化相整合的AI驱动框架,用于快速工程化热稳定的固态mRNA疫苗。所得配方在37 °C储存两个月后仍保持完全生物活性;在啮齿类与非人灵长类中,其诱导的免疫应答不劣于新鲜疫苗;制剂还可载入微针贴片,实现无冷链递送。同一工作的预印本进一步显示,AGENT能将多种LNP体系(包括临床在用者)稳定为固态形式,生物活性保留100%[8]。
放在上述脉络中看,这项工作的推进体现在两个层面。验证条件更为苛刻:此前的热稳定证据或是室温一周的液体剂型[3],或是以模型mRNA评估的室温六个月微针制剂[6],本研究则把温度推到37 °C、时长两个月,并以完整疫苗的体内免疫应答为终点读数;方法学上,它直接回应了领域内“缺乏系统性稳定化设计途径”的批评[5],用AI引导的迭代优化取代逐一试错,为配方开发提供了可复用的框架。
当然,目前的证据止步于啮齿类和非人灵长类,摘要未涉及人体试验数据,两个月之外的储存极限亦未交代;这套框架能否在不同抗原和真实人群中长期兑现“免冷链”的承诺,仍有待后续研究回答。
- 1.Innate immune mechanisms of mRNA vaccines · Immunity 2022
- 2.Efficacy and Safety of the mRNA-1273 SARS-CoV-2 Vaccine · N Engl J Med 2021
- 3.A Thermostable mRNA Vaccine against COVID-19 · Cell 2020
- 4.Safety and Efficacy of the BNT162b2 mRNA Covid-19 Vaccine through 6 Months · N Engl J Med 2021
- 5.Addressing the Cold Reality of mRNA Vaccine Stability · J Pharm Sci 2021
- 6.A microneedle vaccine printer for thermostable COVID-19 mRNA vaccines · Nat Biotechnol 2024
- 7.Circular RNA vaccines with long-term lymph node-targeting delivery stability after lyophilization induce potent and persistent immune responses · mBio 2024
- 8.Accelerated discovery of thermostable vaccines using data ... · biorxiv.org 2026
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