在一项新的研究中，来自美国华盛顿大学等研究机构的研究人员发现一种针对大流行性冠状病毒SARS-CoV-2的创新纳米颗粒候选疫苗在小鼠体内产生的病毒中和抗体的水平比从COVID-19感染中恢复的人的水平高10倍。这种候选疫苗由华盛顿大学医学院的科学家们设计，目前已转给两家公司进行临床开发。相关研究结果于2020年10月30日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Elicitation of potent neutralizing antibody responses by designed protein nanoparticle vaccines for SARS-CoV-2”。
生产示意图展示了冠状病毒蛋白如何被添加到计算机设计的一种纳米颗粒平台上，从而制造出针对COVID-19的候选疫苗。这种候选疫苗由华盛顿大学医学院的研究人员设计并在动物模型上进行测试。图片来自Ian Haydon/UW Medicine Institute for Protein Design。
论文通讯作者为华盛顿大学医学院生物化学副教授David Veesler和华盛顿大学医学院生物化学助理教授Neil King。论文第一作者为Veesler实验室的Alexandra Walls和King实验室的Brooke Fiala。
与许多领先的COVID-19候选疫苗所基于的可溶性SARS-CoV-2刺突蛋白（S蛋白）相比，这种新的纳米颗粒候选疫苗在小鼠体内产生的中和抗体要高出10倍，即使疫苗剂量降低了6倍，也是如此。这些数据还显示，免疫接种后的B细胞反应强烈，这对免疫记忆和持久的疫苗效果至关重要。当给一种非人灵长类动物注射时，这种纳米颗粒疫苗产生了针对刺突蛋白上多个不同部位的中和抗体。这些研究人员表示，这可能确保在这种病毒的变异株出现时，能够保护这些动物免受病毒变异株的侵害。刺突蛋白是SARS-CoV-2感染复合物的一部分。
这种候选疫苗是利用华盛顿大学医学院发明的基于结构的疫苗设计技术开发的。它是一种自组装的蛋白纳米颗粒，在一个高度免疫原性的阵列中显示60个SARS-CoV-2刺突蛋白的受体结合结构域。这种疫苗的分子结构大致模拟这种冠状病毒的分子结构，这可能是它引发增强的免疫反应能力的原因。
King说，“我们希望我们的纳米颗粒平台可能帮助对抗这种给我们的世界造成巨大破坏的流行病。这种候选疫苗的效力、稳定性和可制造性使得它与许多其他正在研究的疫苗不同。”
全球有数百种COVID-19候选疫苗正在开发中。许多疫苗需要大剂量、复杂的制造工艺以及冷链运输和储存。一种安全、低剂量有效、制造简单、在冰箱外稳定的超强效疫苗可能能够在全球范围内实现针对COVID-19的疫苗接种。
Veesler说，“我很高兴我们对冠状病毒抗体反应的研究导致了这种有前途的候选疫苗的设计。”他率先提出了开发基于多价受体结合结构域的疫苗。
参考资料：
1.Alexandra C. Walls et al. Elicitation of potent neutralizing antibody responses by designed protein nanoparticle vaccines for SARS-CoV-2. Cell, 2020, doi:10.1016/j.Cell.2020.10.043.
2.Ultrapotent COVID-19 vaccine candidate designed via computer
https://medicalxpress.com/news/2020-11-ultrapotent-covid-vaccine-candidate.html
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