自1月22日義翹神州全球首發新冠病毒重要靶點抗原蛋白S-RBD以來，就開始助力研究人員在多個研究領域不斷取得新成果、新突破，比如新冠病毒蛋白結構研究、抗體篩選、病人血清中抗體檢測、不同樣本中抗原檢測、中和抗體研究、疫苗開發等。在本文中我們將對新冠病毒產品在疫苗開發中效價檢測及免疫研究中的應用進行綜述。
新冠病毒蛋白產品在DNA疫苗開發中免疫檢測應用
已有研究證實，DNA疫苗可以在SARS和MERS病毒中產生中和抗體，預防病毒的入侵。新冠病毒蛋白在序列和結構上與SARS蛋白相似，并且與MERS的Spike蛋白共享一個全局蛋白折疊結構，因此，可以結合先前DNA疫苗開發經驗和體系快速開發出新冠病毒疫苗。“Immunogenicity of a DNA vaccine candidate for COVID-19”報道的INO-4800疫苗正是在此基礎上進行開發的，目前已經進入臨床試驗。
INO-4800靶向新冠病毒的主要靶點抗原Spike蛋白。在小鼠和豚鼠中進行接種，結果顯示產生高結合活性和中和抗體，以及T細胞應答。研究人員通過三種獨立的中和試驗對疫苗免疫效果進行評價，分別為假病毒、活病毒和高通量替代中和試驗，結果顯示DNA疫苗誘導產生的抗體能夠阻斷新冠病毒S蛋白與宿主ACE2結合。
酶聯免疫吸附測定（ELISA）是利用抗原抗體特異性結合進行免疫反應定性和定量的檢測方法，在疫苗研發過程中是一項常用的檢測技術。在本次研究中，科研人員利用義翹神州提供的新冠病毒抗原S1蛋白（貨號：40591-V08H）、S1+ S2 ECD蛋白（貨號：40589-V08B1），SARS病毒抗原S1蛋白（貨號：40150-V08B1），以及人ACE2重組蛋白（貨號：10108-H02H）及其他相關蛋白，構建多個ELISA檢測平臺。
通過小鼠脛前肌注射DNA疫苗進行免疫原性評價。免疫小鼠血清ELISA結果顯示，IgG與新冠病毒S蛋白抗原結合，與SARS病毒S蛋白抗原的交叉反應有限。通過新冠病毒S蛋白假病毒中和實驗，在免疫小鼠中觀察到中和ID50的平均滴度為92.2。在免疫小鼠的血清中同樣檢測到活病毒的中和效價。在豚鼠皮下注射DNA疫苗，在第14天利用ELISA檢測到血清中具有抗S蛋白結合力的抗體，在假病毒和活病毒均檢測到中和效價。
疫苗效價還包括是否能夠有效抑制S蛋白與宿主受體的結合。研究人員通過構建中和替代的ELISA方法，進行ACE2抑制試驗。通過對照試驗可以證明ACE2能夠與新冠病毒S蛋白結合。對小鼠和豚鼠進行免疫，免疫后純化血清IgG，結果發現實驗動物血清對新冠病毒S蛋白與ACE2結合具有抑制作用?？傊?，通過小鼠和豚鼠的免疫原試驗，說明DAN疫苗能夠誘導產生靶向新冠病毒S蛋白的功能性阻斷抗體應答，抑制病毒與ACE2受體結合。并且支氣管肺泡灌洗液的ELISA檢測結果，表明疫苗免疫后在肺部產生特異性抗體。
新冠病毒蛋白在納米疫苗免疫和效價檢測中的應用
中山大學的陳永明教授團隊開發了一種新冠病毒的亞單位納米疫苗。他們利用陽離子脂質體為載體，將Toll樣受體激動劑佐劑和購自義翹神州的新冠病毒S1重組蛋白組合在一起，制備了一種簡單、高效的顆粒大小在160納米的疫苗。
通過不同的疫苗配方免疫BALB/c小鼠，分別為新冠病毒S1重組蛋白加明礬組合（A+S1）、S1蛋白加Toll樣受體激動劑佐劑組合（f(M+C+S1)）、納米疫苗（p(M+C)-S1）。結果顯示納米疫苗能夠有效誘導小鼠體液免疫應答，接種后的小鼠清有效抑制新冠病毒對Vero細胞的感染。并且，與S1重組蛋白和傳統佐劑混合物相比，該疫苗更有效的激活CD4+和CD8+細胞，引起強大的T細胞免疫，在消除患者體內病毒中發揮關鍵作用。進一步研究發現納米疫苗能夠誘發粘膜免疫，為宿主提供粘膜保護。
新冠病毒蛋白對家兔免疫后的定性研究
來自美國FDA的病毒產品事業部的一項研究中，基于多種新冠病毒靶向S蛋白的候選疫苗正在開發中，為了更好的了解S蛋白疫苗誘導的抗體應答，對不同的S蛋白進行了免疫評價。
研究人員利用購自義翹神州的新冠病毒S蛋白進行免疫家兔進行定性研究。這些蛋白包括缺乏胞漿和跨膜區的S1+S2區域（Val 16-Pro1213，貨號：40589-V08B1）、S1區域（Val16-Arg685，貨號：40591-V08H）、受體結合域RBD（Arg319-Phe541，貨號：40592-V08H）、S2區域（Ser686-Pro1213，貨號：40590-V08B）。這些蛋白通過HEK293哺乳動物細胞（S1和RBD）或昆蟲-桿狀病毒細胞（S1+S2和S2）表達獲得。這些蛋白與臨床開發中使用的疫苗抗原相似。
研究結果顯示除了S2區域，其它三種抗原都能產生針對新冠病毒的強中和抗體。通過噬菌體展示文庫分析疫苗誘導的抗體圖譜，確定S1、S1-RBD的免疫優勢表位。并且RBD免疫原具有較高的抗體效價，對天然刺激性抗原的親和力是其它抗原的5倍，抗體親和力與中和滴度密切相關。研究結果有利于新冠病毒疫苗的設計、開發和評價。
新冠病毒RBD免疫產生無ADE但具有SARS交叉中和活性的抗體
研究人員通過新冠病毒的RBD重組蛋白（RBD-mFc購自義翹神州，貨號：40592-V05H）進行動物免疫，發現免疫小鼠可誘導多功能的抗體應答，制備的血清能有效阻斷RBD與ACE2相互結合，抑制S蛋白介導的病毒-細胞融合，中和新冠病毒假病毒和活病毒的感染。并對SARS病毒具有交叉結合、阻斷ACE2及中和活性。重要的是抗RBD血清不會發生抗體依賴性增強現象。這為研究基于RBD的新冠病毒亞單位疫苗奠定了理論基礎。
綜上所述，義翹神州的新冠病毒科研試劑在疫苗開發、動物免疫及相關抗體研究中發揮了重要作用，助力多篇研究文章發表在國際頂級期刊，對新冠病毒的預防和治療提供大量的理論研究基礎。
參考文獻：
Trevor R. F. Smith, et al. Immunogenicity of a DNA vaccine candidate for COVID-19. Nature Communications.
Lixin Liu, et al. A translatable subunit nanovaccine for COVID-19. ChemRxiv.
Supriya Ravichandran, et al. Antibody signature induced by SARS-CoV-2 spike protein immunogens in rabbits. Science Translational Medicine.
Jinkai Zang, et al. Immunization with the receptor–binding domain of SARS-CoV-2 elicits antibodies cross-neutralizing SARS-CoV-2 and SARS-CoV without antibody-dependent enhancement. bioRxiv.