高福院士團隊發現冠狀病毒β屬通用疫苗策略

2020-09-15 冷哲

來自中國科學院微生物研究所的消息,中國科學院高福、嚴景華等在β冠狀病毒疫苗研究領域取得重要進展」。這項研究成果在6月28日以提前線上發布的形式發在了CELL上。

多提一句高福院士今年加入了CELL的學術顧問委員會了,現在委員會共有119人,其中只有7名中國人。

關於這個論文超級長,整整有47頁,看到最後我都已經處在人生三問的狀態上了(我是誰我在哪我要做什麼),正當我發愁怎麼給大家總結這個論文要點的時候,我在論文的末尾處看到了Highlights和In Brief,所以愉快的搬上來了。

論文總計有四個要點值得注意

  1. MERS-CoV RBD的二聚體形式在小鼠中具有高度免疫原性和保護性
  2. RBD-二聚體結構指導串聯重複進一步設計同質二聚體
  3. 該策略可推廣用於設計針對COVID-19和SARS的beta-CoV疫苗
  4. CoV RBD-二聚體免疫原可以在中試規模生產中高產量生產

簡單來說

研究團隊提出了一種冠狀病毒免疫原的結構指導設計,所述冠狀病毒免疫原由兩個蛋白亞基組成,每個蛋白亞基包含通過二硫鍵融合在一起的病毒刺突受體結合域的α1。 免疫原在小鼠中引起強烈的免疫原性,並保護它們免受病毒攻擊。 疫苗設計策略可普遍應用於SARS,MERS,COVID-19和其他CoV疫苗,以應對新出現的威脅。

然後我們來看看這個論文本身的內容。

其研究內容正如我在標題裡描述的,是一種針對整個冠狀病毒β屬下邊的一個通用的疫苗策略,而不是像某些媒體報導的通用疫苗。我們是沒辦法一種疫苗技能預防SARS,又能預防MERS還能預防新冠的,最少目前還不行。

SARS、MERS和SARS-COV-2這三種病毒,作為同屬於冠狀病毒科β屬下邊的同屬病毒,其中有很多相似的地方,比如都有S蛋白,S蛋白都是病毒入侵的關鍵蛋白,同時S蛋白都有關鍵的結合位點(RBD結合域)等等。

目前我們針對新冠病毒開發的疫苗,大部分都是針對的S蛋白的RBD結合域,這種產生的中和抗體效果顯著。但也不是沒有問題,一是RBD分子量小,免疫原性有限,二是可能出現耐藥性突變導致疫苗失效。

而高福團隊在以前就針對MERS病毒在研發疫苗,也是針對S蛋白的RBD結合域,為了解決傳統RBD疫苗可能遇到的問題,他們提出了一個新的RBD抗原方法,就是一種二硫鍵連接的RBD二聚體,與傳統的單體形式相比,能誘導產生更高的中和抗體。

同時這個方法不單可以用在MERS上,同時對SARS,和新冠病毒都可以應用。可以有效的增加疫苗的抗原性,也就是增加了中和抗體的濃度。

在小鼠上他們做了新型疫苗的測試,發現得到了更高濃度的中和抗體,同時通過毒攻測試,這種疫苗可以有效的保護小鼠不被MERS病毒所侵害。

這個理念同樣被運用在新冠疫苗的研發這種,本月23號在北京朝陽醫院臨床測試的重組蛋白疫苗,就是中科院微生物所運用這種方法開發出來的疫苗。這款疫苗經過小鼠和恆河猴的動物實驗測試,顯著降低了肺組織病毒載量,減輕病了毒感染引起的肺部損傷,具有明顯的保護作用。

同時根據論文中描述的數據,運用了這一技術的新冠病毒疫苗,中和抗體(NAb)濃度有了10-100倍的提升。這絕對是一個振奮人心的數字,我現在愈發期待疫苗的臨床結果了。

We generalized this strategy to design vaccines against COVID-19 and SARS, achieving 10-100-fold enhancement of NAb titers.

順便跟大家延展一個討論,有可能開發出針對於整個β屬病毒的疫苗嗎?

個人感覺很難,但是不是不可能,曾經有論文講過發現了針對SARS和新冠病毒同時都起效的抗體,那麼反過來說就可能存在一種能同時對這兩個病毒起效的抗原,但是MERS的序列和結構距離SARS和新冠有點遠,不確定能否找到對應的集合抗原,也許哪個實驗室突然就有黑科技發現呢。

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