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“通用”冠状病毒疫苗研究取得进展,有望对抗变异新冠病毒
澎湃新闻记者 李季 实习生 何朗朗
2021-05-08 18:41  来源:澎湃新闻
已有报道显示变异新冠病毒的传播能力增强,且影响了现行疫苗的效力。有专家提出,广谱抗冠状病毒疫苗是战胜新冠的终极武器之一。
近日,来自弗吉尼亚大学及弗吉尼亚理工学院暨州立大学的最新研究成果显示,研究者们设计的一种新疫苗平台,可能会对冠状病毒提供广泛保护。该疫苗平台应用的技术为灭活全细胞疫苗,这种疫苗生产成本低廉,许多发展中国家已在使用,如生产百日咳疫苗。
该研究成果于当地时间5月4日在线发表于科学期刊《The Proceedings of the National Academy of Sciences》(PNAS,美国国家科学院院刊),论文题为《Killed whole-genome reduced-bacteria surface-expressed coronavirus fusion peptide vaccines protect against disease in a porcine model》。
论文截图

论文截图

老技术,新希望
论文介绍,该研究应用的疫苗技术是最古老的疫苗技术之一,即灭活全细胞疫苗或叫菌苗。在许多发展中国家,灭活全细胞疫苗已经获批用于预防霍乱等致命性疾病,而且已经为牲畜防疫大规模生产。
文中,研究者报告了一种基于合成生物学的疫苗平台,该平台在基因减少的细菌表面表达抗原,从而增强抗原与免疫系统的相互作用。为验证该平台,研究者利用基因减少的大肠杆菌来表达新冠病毒(SARS-CoV-2)或猪流行性腹泻病毒(PEDV)的融合肽(FP),并评估这两种灭活全细胞疫苗的作用。
研究者用猪流行性腹泻病毒(PEDV)攻击猪模型,以测试这两种疫苗的功效。试验证明这两种疫苗均能在病毒攻击时引发强力的回忆应答(指第二次接触抗原时发生的加速和增强的免疫应答),增强干扰素-γ反应,降低空肠组织中病毒RNA的负载,对临床疾病具有明显的保护作用。
据HealthDay报道,研究者之一、弗吉尼亚大学小儿传染病教授Steven Zeichner博士表示,新冠病毒(SARS-CoV-2)和猪流行性腹泻病毒(PEDV)“有关联,但它们是远亲”,这意味着如果这种疫苗可以保护猪免受PEDV感染,那么它也很有可能为多种不同冠状病毒变体提供广泛保护。
据上述报道,约翰霍普金斯健康安全中心Amesh Adalja博士称,这种结果显示了开发通用型冠状病毒疫苗的绝佳机会。
发现通用冠状病毒疫苗的新靶点
该研究聚焦于新的疫苗靶点,冠状病毒融合肽(FP)。
研究者表示,大量的新冠候选疫苗正在开发中,但仍存在各种担忧。许多新冠疫苗都针对病毒的整个突刺蛋白(S蛋白)或其中的受体结合域(RBD)构成。然而,已有报告显示,有轻度新冠肺炎康复者被不同的新冠病毒毒株“二次感染”,同时,对刺突蛋白(S蛋白)S1区域或RBD区域有抗体的患者也可能发生再次感染。
此外,有报道显示,有发生突变的新冠病毒传播能力增强,而且一些突变发生在受体结合域(RBD),这提示现在正在使用的疫苗有效性可能会减弱。
因此,研究者认为纳入一些新的抗原可能是有帮助的,如其在该研究中应用的融合肽(FP)抗原。
融合肽(FP)是病毒感染细胞不可缺少的功能单位,在病毒进入细胞的过程中,融合肽(FP)介导病毒与细胞膜融合。融合肽(FP)存在于冠状病毒突刺蛋白(S蛋白)S2区域中。
研究者表示,融合肽(FP)是具有吸引力的候选疫苗,因为它在冠状病毒科的序列差异很小。对于冠状病毒的4个属来说,融合肽(FP)的核心氨基酸是相同的。利用该研究的疫苗平台,研究者发现融合肽(FP)可能是通用冠状病毒疫苗的潜在靶点。
该研究发现,利用猪流行性腹泻病毒(PEDV)攻击猪模型时,新冠病毒融合肽疫苗和猪流行性腹泻病毒融合肽疫苗显示出相似的保护作用。
冠状病毒中,新冠病毒(SARS-CoV-2)属于β属,而猪流行性腹泻病毒(PEDV)属于α属。研究者表示,不同属冠状病毒融合肽(FP)疫苗具有相似的保护作用,这个发现提示融合肽(FP)可能是开发广谱冠状病毒疫苗的有效靶点。研究者写道,将融合肽(FP)特异性抗体纳入下一代新冠疫苗或许是有帮助的,因为新冠病毒的进化已成问题。
新疫苗平台价格低廉、安全性好
该研究应用的技术为灭活全细胞疫苗,利用大肠杆菌来表达抗原。
论文显示,灭活全细胞疫苗(菌苗)对大流行来说颇具吸引力,因为这种疫苗价格低廉,而且目前已有生产设施。以世界卫生组织认证的口服霍乱菌苗为例,600万剂该疫苗在1年内仅用一个100升的生物反应器就可以生产出来,而且每剂不到1美元。这进一步彰显了灭活全细胞疫苗的优势。
论文介绍,无需昂贵的新设备,许多发展中国家本土即可生产该疫苗,如百日咳疫苗。
此外,安全性也是此类疫苗的优势所在。
研究者介绍,一些针对病原性大肠杆菌的灭活全细胞疫苗已经在研发。在一项研究中,对小鼠用五种大肠杆菌灭活全细胞疫苗进行皮下免疫,未发现不良反应。在人体研究中,志愿者口服了基因工程肠毒素大肠杆菌(ETEC)灭活全细胞疫苗,没有不良反应。对儿童进行了基因工程肠毒素大肠杆菌(ETEC)灭活全细胞疫苗以及霍乱B毒素亚单位佐剂的研究,发现是安全的。
据HealthDay报道,Steven Zeichner表示,尽管早期结果令人鼓舞,但这款试验性疫苗还有很多工作要做。研究者还要调整最佳剂量,确定疫苗接种的最佳方式和最佳时间表,他们还想尝试添加其他物质,以进一步增强免疫反应。Steven Zeichner说,所有这些工作都将在动物研究中完成,然后再着手作用于人类。

责任编辑:钟煜豪

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