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Cell:针对所有β冠状病毒,高福院士等开发出通用疫苗策略

作者: BioWorld

时间: 2020-06-29 15:38

高福院士、严景华、秦川、戴连攀作为共同通讯作者。

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)已然演变为全球大流行病。在世界范围内,新冠疫情形势不断升级,长期性暴涨的疫情数据甚至让我们有一种麻木感,截止目前,全球累计确诊病例数超过1000万例,死亡人数超过50万人。

然而,这不仅仅是一组冰冷的数据,每一个死亡病例背后都是一个家庭,都是一场凄惨悲痛的生死别离,人类抗击新冠病毒的斗争仍在持续。

早在3、4月份,许多国内外学者就推测新冠病毒或将类似于流感病毒,与人类长期共存,多次爆发的风险极大。近期,北京发生的小规模新冠疫情便再次印证了这一点,由此看来,新冠疫苗的研发极为重要且刻不容缓。

近日,高福院士、严景华、秦川、戴连攀作为共同通讯作者,在国际顶尖学术期刊 Cell 杂志上以提前公开的形式上线了题为:A universal design of betacoronavirus vaccines against COVID-19, MERS and SARS 的研究论文。

此项研究通过构建MERS-CoV RBD的二聚体抗原显著提高了中和抗体(NAb)的滴度,并保护小鼠免受MERS-CoV感染,并且这一策略还可以进一步推广到针对SARS-CoV-2、SARS以及其他β属冠状病毒的疫苗设计中。

更重要的是,这一疫苗设计策略灵活易变,可普遍应用于针对SARS-CoV-2、SARS以及其他β属冠状病毒的设计中,从而应对未来可能出现的、由冠状病毒引起的新型传染病。

21世纪以来,冠状病毒(CoV)共引起了三次人畜共患疾病,分别是2002-2003年的SARS-CoV,2012年的MERS-CoV,以及2019年底爆发的SARS-CoV-2。

然而,在新冠疫情肆虐全球的大背景下,目前人类对SARS-CoV-2乃至冠状病毒的了解还远远不够。

已有的研究表明,SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2均以刺突蛋白(S蛋白)的S1亚基上的受体结合结构域(RBD)来结合细胞受体。对此,在疫苗设计上,冠状病毒S蛋白的RBD结构域是一个十分有吸引力的疫苗靶点。

但值得注意的是,冠状病毒S蛋白的RBD结构域的免疫原性较为有限,以之设计的疫苗诱导机体产生中和抗体的能力较差。

在此项研究中,研究团队提出了一种克服这一限制的方法——构建MERS-CoV RBD的二聚体抗原。他们发现,RBD二聚体与传统的单体相比,显著提高了中和抗体(NAb)滴度,并能保护小鼠免受MERS-CoV感染。

紧接着,晶体结构显示,二聚化的RBD完全暴露了双受体结合基序,这也是中和抗体的主要目标。研究人员还通过结构导向设计产生了稳定的串联重复单链——RBD-sc-dimer,并成功保留了疫苗的效力。

更重要的是,研究小组还将这一策略推广到针对SARS-CoV-2、SARS的疫苗设计中,使得中和抗体(NAb)滴度提高了10-100倍。

除此之外,RBD-sc-dimer在中试规模生产中,产量较高,为进一步的临床开发提供了支持。

高福院士领导的研究团队还表示:这一疫苗设计策略灵活易变,可普遍应用于其他β属冠状病毒疫苗的设计中,从而应对未来可能出现的、由冠状病毒引起的新型传染病。

简而言之,此项研究开创性地构建了MERS-CoV的二聚化RBD抗原——RBD-sc-dimer,成功在小鼠模型中诱导产生高浓度的中和抗体,保护小鼠免受MERS-CoV感染,并进一步将这一疫苗设计策略推广到SARS、SARS-CoV-2的疫苗研发中,为冠状病毒疫苗的研发提供了新的思路!

据悉,高福院士(中科院北京生命科学研究院)、严景华教授(中科院微生物研究所)、秦川教授(中国医学科学院)、戴连攀副研究员(中科院北京生命科学研究院)为共同通讯作者,戴连攀等为第一作者。

论文链接:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30812-6

本文经授权转载自“BioWorld”微信公众号,感谢原作者的分享。

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[关于转载]:本文原载于“BioWorld”微信公众号,转载本文请联系原作者获取授权。谢谢您的合作。

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