Abstract The burgeoning abilities of pathogens and tumor cells to evade immune responses underscore the urgent need for innovative vaccination platforms based on a variety of biological mechanisms. The current logistical challenges associated with cold-chain (i.e. low-temperature) transportation particularly impacts access to vaccines in the global south. We recently discovered organelles called migrasomes, and herein we investigate the potential of migrasomes as an alternative vaccination platform. Their inherent stability and their enrichment with immune-modulating molecules make migrasomes promising candidates, but their low yield presents a hurdle. We address this problem through our engineered migrasome-like vesicles (eMigrasomes), which emulate the biophysical attributes of natural migrasomes with substantially improved yield. We show that eMigrasomes loaded with a model antigen elicit potent antibody responses and maintain stability at room temperature. We demonstrate that eMigrasomes bearing the SARS-CoV-2 Spike protein induce robust humoral protection against the virus. Our study demonstrates the potential of eMigrasome-based vaccines as a unique, robust, and accessible alternative to traditional methods.

Abstract The global outbreak of the 2022 monkeypox virus infection of human raised the public health concerns of the threat of human-to-human transmission of zoonotic diseases. Given the evidence that other orthopoxviruses including cowpox and camelpox were also reported infectious to human, and that the reemerging risk of smallpox as a bioterrorist or accidental laboratory escape exists, there is an urgent need to develop a poxvirus vaccine with a broad protection of orthopoxviruses to stockpile for future emergency. Extensive studies of vaccinia virus (VACV) suggested that multiple VACV antigens, such as A27, L1, A33 and B5, showed high level similarity in terms of immunogenicity to their respective homologous antigens of other orthopoxviruses. These findings paved the ground for VACV antigens to be used as potential vaccine targets for development of a universal poxvirus vaccine. In this study, we construct a novel poxvirus vaccine candidate, mRNA-ALAB-LNP, encoding four vaccinia viral antigens A27, L1, A33 and B5. Strong anti-L1-specific antibody and moderate anti-A33-, anti-A27- and anti-B5-specific antibody responses were induced in mice after a single immunization. The antibody responses to all four antigens were significantly boosted after the second shot with all IgG titers >5 logs and highest being anti-A33 IgG. The high level of binding antibodies showed potent neutralizing capability against vaccinia virus. Specific IFN-γ responses were detected to all four antigens with the highest cellular response being that induced by the same antigen, A33. When evaluating the cross reactivity, equivalent or better serum IgG responses were seen in responses to corresponding monkeypox antigens A35, M1, A29 and B6, in comparison to vaccinia antigens. Apparently, the mRNA vaccine encoding four vaccinia antigens induced immunity not only to vaccinia virus but also to monkeypox, suggesting that the mRNA-ALAB may be a candidate for potential vaccine development against infection of monkeypox, smallpox and possibly other orthopoxviruses.

Abstract RNA N 6 -methyladenosine (m 6 A) modification, balanced by methyltransferases and demethylases, has recently been shown to play critical roles in multiple cancers. However, the mechanism by which m 6 A modification regulates long noncoding RNA (lncRNA) stability and function during cancer progression remains unclear. Here, we show that m 6 A demethylase fat mass and obesity-associated protein (FTO) removes the m 6 A modification on long intergenic noncoding RNA for kinase activation (LINK-A) and stabilizes it to promote cell proliferation and cytotoxic chemotherapy resistance in esophageal squamous cell carcinoma (ESCC). Mechanistically, LINK-A enhances the interaction between minichromosome maintenance complex component 3 (MCM3) and cyclin-dependent kinase 1 (CDK1) to promote MCM3 phosphorylation by CDK1. MCM3 is a subunit of the hexameric protein complex and its phosphorylation facilitates loading of the MCM complex onto chromatin, which promotes cell cycle progression and subsequent cell proliferation. Meanwhile, LINK-A prevents the interaction of MCM3 and hypoxia-inducible factor 1α (HIF-1α), abrogates MCM3-mediated transcriptional repression of HIF-1α, and promotes glycolysis and chemoresistance of cancer cells. These results elucidate a mechanism whereby FTO-stabilized LINK-A plays oncogenic roles and present the FTO/LINK-A/MCM3/HIF-1α axis as a promising therapeutic target for ESCC.

The +4 cells in intestinal crypts are DNA damage-resistant and contribute to regeneration. However, their exact identity and the mechanism underlying +4 cell-mediated regeneration remain unclear. Using lineage tracing, we show that cells marked by an Msi1 reporter (Msi1+) are enriched at the +4 position in intestinal crypts and exhibit DNA damage resistance. Single-cell RNA sequencing reveals that the Msi1+ cells are heterogeneous with the majority being intestinal stem cells (ISCs). The DNA damage-resistant subpopulation of Msi1+ cells is characterized by low-to-negative Lgr5 expression and is more rapidly cycling than Lgr5high radio-sensitive crypt base columnar stem cells (CBCs); they enable fast repopulation of the intestinal epithelium independent of CBCs that are largely depleted after irradiation. Furthermore, relative to CBCs, Msi1+ cells preferentially produce Paneth cells during homeostasis and upon radiation repair. Together, we demonstrate that the DNA damage-resistant Msi1+ cells are rapidly cycling ISCs that maintain and regenerate the intestinal epithelium.