高度保守新冠病毒多肽將提供通用疫苗研發(fā)思路-肽度TIMEDOO

?單克隆抗體能有效抑制新冠肺炎活病毒進(jìn)入細(xì)胞。?揚(yáng)州大學(xué)供圖

通過(guò)疫苗免疫建立有效的群體免疫屏障是我國(guó)乃至全世界防控新冠疫情的核心手段。然而,隨著新冠肺炎疫情在全球廣泛擴(kuò)散,諸如英國(guó)變異株、南非變異株及德?tīng)査儺愔甑刃鹿诜窝撞《咀凅w不斷出現(xiàn)。其中,不少新冠肺炎病毒變體可以通過(guò)免疫逃逸進(jìn)而繼續(xù)感染已經(jīng)接種過(guò)新冠疫苗的人群,這對(duì)當(dāng)前新冠防控提出了巨大挑戰(zhàn)。

近日,揚(yáng)州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院教授秦愛(ài)建/葉建強(qiáng)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所研究員步志高團(tuán)隊(duì)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院教授劉平黃團(tuán)隊(duì)以及陸軍軍醫(yī)大學(xué)全軍免疫學(xué)研究所葉麗林團(tuán)隊(duì)等,合作在《細(xì)胞與分子免疫學(xué)》(cellular & molecular immunology)雜志上發(fā)表題為《一種用于開(kāi)發(fā)通用疫苗的新冠病毒S2蛋白的新型線性廣譜中和性多肽》的文章。

教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任秦愛(ài)建介紹,在新冠肺炎疫情未發(fā)生前,研究團(tuán)隊(duì)一直關(guān)注著與新冠病毒同為冠狀病毒科的雞傳染性支氣管炎病毒(IBV)的免疫防控研究。與新冠病毒類(lèi)似,IBV的表面S蛋白也極易發(fā)生突變,開(kāi)發(fā)IBV的通用型疫苗及檢測(cè)試劑盒,一直是團(tuán)隊(duì)的重點(diǎn)研究方向之一。因此,當(dāng)新冠肺炎疫情發(fā)生后,類(lèi)似的研發(fā)思路也被應(yīng)用于新冠病毒免疫防控的科研之中。

葉建強(qiáng)介紹,通用疫苗是一類(lèi)選擇病毒重要保護(hù)性抗原低頻變異的基因序列而設(shè)計(jì)的廣譜疫苗,其具有在病毒抗原發(fā)生變異后仍能有效保護(hù)免疫人群的特性。因此,開(kāi)發(fā)出在新冠肺炎病毒發(fā)生各類(lèi)變異后,依舊能夠給疫苗免疫人群提供有效免疫保護(hù)的通用疫苗以及廣譜治療性藥物迫在眉睫。

該研究發(fā)現(xiàn)了一個(gè)源于新冠病毒S蛋白中的廣譜中和性多肽,并命名為P4。與S蛋白其他區(qū)域的多肽序列不同,P4多肽序列在SARS病毒、新冠肺炎病毒以及最近出現(xiàn)的諸多新冠肺炎病毒變體(包括英國(guó)變異株、南非變異株以及現(xiàn)在最流行的德?tīng)査儺愔辏┲型耆恢?,顯示出高度的保守性。因而,P4多肽具有開(kāi)發(fā)作為新冠通用型疫苗的潛力。

該團(tuán)隊(duì)制備了多株針對(duì)P4多肽的單克隆抗體。經(jīng)細(xì)胞上的中和試驗(yàn)驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)3株單克隆抗體不僅能有效阻止新冠肺炎野毒株及德?tīng)査茸儺惗局甑腟蛋白假病毒入侵細(xì)胞,還可以有效抑制新冠肺炎活病毒進(jìn)入細(xì)胞。上述中和性單克隆抗體的成功研制,為開(kāi)發(fā)基于抗體治療新冠病毒的廣譜藥物提供了候選新靶標(biāo)。

論文第一作者李拓凡博士介紹說(shuō),新冠肺炎病毒的S蛋白在天然狀態(tài)為三聚體,故團(tuán)隊(duì)還利用大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)成功表達(dá)了P4三聚體重組蛋白,更好地模擬S蛋白的天然結(jié)構(gòu)以刺激機(jī)體產(chǎn)生有效的免疫反應(yīng)。

研究結(jié)果表明,免疫了該重組蛋白的小鼠能夠產(chǎn)生有效中和新冠肺炎病毒S蛋白假病毒的抗體。因此,該蛋白的成功表達(dá)及其誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)為研發(fā)新冠通用疫苗奠定了基礎(chǔ)。

葉建強(qiáng)表示,鑒于當(dāng)前新冠變體及其免疫逃逸株的不斷出現(xiàn),諸如該研究中的P4廣譜保護(hù)性多肽的發(fā)現(xiàn)及對(duì)應(yīng)的中和性單克隆抗體的創(chuàng)制,為將來(lái)開(kāi)發(fā)通用型新冠疫苗和廣譜治療藥物提供了契機(jī)。

據(jù)悉,該成果已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利,研究者目前正在檢測(cè)相關(guān)基因工程抗體抗新冠病毒效果以及大量表達(dá)P4三聚體蛋白,擬開(kāi)展相關(guān)的動(dòng)物體內(nèi)試驗(yàn)研究。

相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1038/s41423-021-00778-6

來(lái)源:《細(xì)胞與分子免疫學(xué)》、中國(guó)科學(xué)報(bào)