自1月22日義翹神州全球首發(fā)新冠病毒重要靶點(diǎn)抗原蛋白S-RBD以來，就開始助力研究人員在多個(gè)研究領(lǐng)域不斷取得新成果、新突破，比如新冠病毒蛋白結(jié)構(gòu)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(fā)等。在本文中我們將對新冠病毒產(chǎn)品在疫苗開發(fā)中效價(jià)檢測及免疫研究中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。
新冠病毒蛋白產(chǎn)品在DNA疫苗開發(fā)中免疫檢測應(yīng)用
已有研究證實(shí)，DNA疫苗可以在SARS和MERS病毒中產(chǎn)生中和抗體，預(yù)防病毒的入侵。新冠病毒蛋白在序列和結(jié)構(gòu)上與SARS蛋白相似，并且與MERS的Spike蛋白共享一個(gè)全局蛋白折疊結(jié)構(gòu)，因此，可以結(jié)合先前DNA疫苗開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和體系快速開發(fā)出新冠病毒疫苗。“Immunogenicity of a DNA vaccine candidate for COVID-19”報(bào)道的INO-4800疫苗正是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)的，目前已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)。
INO-4800靶向新冠病毒的主要靶點(diǎn)抗原Spike蛋白。在小鼠和豚鼠中進(jìn)行接種，結(jié)果顯示產(chǎn)生高結(jié)合活性和中和抗體，以及T細(xì)胞應(yīng)答。研究人員通過三種獨(dú)立的中和試驗(yàn)對疫苗免疫效果進(jìn)行評價(jià)，分別為假病毒、活病毒和高通量替代中和試驗(yàn)，結(jié)果顯示DNA疫苗誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體能夠阻斷新冠病毒S蛋白與宿主ACE2結(jié)合。
酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）是利用抗原抗體特異性結(jié)合進(jìn)行免疫反應(yīng)定性和定量的檢測方法，在疫苗研發(fā)過程中是一項(xiàng)常用的檢測技術(shù)。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(guān)蛋白，構(gòu)建多個(gè)ELISA檢測平臺(tái)。
通過小鼠脛前肌注射DNA疫苗進(jìn)行免疫原性評價(jià)。免疫小鼠血清ELISA結(jié)果顯示，IgG與新冠病毒S蛋白抗原結(jié)合，與SARS病毒S蛋白抗原的交叉反應(yīng)有限。通過新冠病毒S蛋白假病毒中和實(shí)驗(yàn)，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(jià)。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(jié)合力的抗體，在假病毒和活病毒均檢測到中和效價(jià)。
疫苗效價(jià)還包括是否能夠有效抑制S蛋白與宿主受體的結(jié)合。研究人員通過構(gòu)建中和替代的ELISA方法，進(jìn)行ACE2抑制試驗(yàn)。通過對照試驗(yàn)可以證明ACE2能夠與新冠病毒S蛋白結(jié)合。對小鼠和豚鼠進(jìn)行免疫，免疫后純化血清IgG，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物血清對新冠病毒S蛋白與ACE2結(jié)合具有抑制作用。總之，通過小鼠和豚鼠的免疫原試驗(yàn)，說明DAN疫苗能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生靶向新冠病毒S蛋白的功能性阻斷抗體應(yīng)答，抑制病毒與ACE2受體結(jié)合。并且支氣管肺泡灌洗液的ELISA檢測結(jié)果，表明疫苗免疫后在肺部產(chǎn)生特異性抗體。
新冠病毒蛋白在納米疫苗免疫和效價(jià)檢測中的應(yīng)用
中山大學(xué)的陳永明教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新冠病毒的亞單位納米疫苗。他們利用陽離子脂質(zhì)體為載體，將Toll樣受體激動(dòng)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(dòng)劑佐劑組合（f(M+C+S1)）、納米疫苗（p(M+C)-S1）。結(jié)果顯示納米疫苗能夠有效誘導(dǎo)小鼠體液免疫應(yīng)答，接種后的小鼠清有效抑制新冠病毒對Vero細(xì)胞的感染。并且，與S1重組蛋白和傳統(tǒng)佐劑混合物相比，該疫苗更有效的激活CD4+和CD8+細(xì)胞，引起強(qiáng)大的T細(xì)胞免疫，在消除患者體內(nèi)病毒中發(fā)揮關(guān)鍵作用。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)納米疫苗能夠誘發(fā)粘膜免疫，為宿主提供粘膜保護(hù)。
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(chǎn)品事業(yè)部的一項(xiàng)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(fā)中，為了更好的了解S蛋白疫苗誘導(dǎo)的抗體應(yīng)答，對不同的S蛋白進(jìn)行了免疫評價(jià)。
研究人員利用購自義翹神州的新冠病毒S蛋白進(jìn)行免疫家兔進(jìn)行定性研究。這些蛋白包括缺乏胞漿和跨膜區(qū)的S1+S2區(qū)域（Val 16-Pro1213，貨號：40589-V08B1）、S1區(qū)域（Val16-Arg685，貨號：40591-V08H）、受體結(jié)合域RBD（Arg319-Phe541，貨號：40592-V08H）、S2區(qū)域（Ser686-Pro1213，貨號：40590-V08B）。這些蛋白通過HEK293哺乳動(dòng)物細(xì)胞（S1和RBD）或昆蟲-桿狀病毒細(xì)胞（S1+S2和S2）表達(dá)獲得。這些蛋白與臨床開發(fā)中使用的疫苗抗原相似。
研究結(jié)果顯示除了S2區(qū)域，其它三種抗原都能產(chǎn)生針對新冠病毒的強(qiáng)中和抗體。通過噬菌體展示文庫分析疫苗誘導(dǎo)的抗體圖譜，確定S1、S1-RBD的免疫優(yōu)勢表位。并且RBD免疫原具有較高的抗體效價(jià)，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(guān)。研究結(jié)果有利于新冠病毒疫苗的設(shè)計(jì)、開發(fā)和評價(jià)。
新冠病毒RBD免疫產(chǎn)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(jìn)行動(dòng)物免疫，發(fā)現(xiàn)免疫小鼠可誘導(dǎo)多功能的抗體應(yīng)答，制備的血清能有效阻斷RBD與ACE2相互結(jié)合，抑制S蛋白介導(dǎo)的病毒-細(xì)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(jié)合、阻斷ACE2及中和活性。重要的是抗RBD血清不會(huì)發(fā)生抗體依賴性增強(qiáng)現(xiàn)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(chǔ)。
綜上所述，義翹神州的新冠病毒科研試劑在疫苗開發(fā)、動(dòng)物免疫及相關(guān)抗體研究中發(fā)揮了重要作用，助力多篇研究文章發(fā)表在國際頂級期刊，對新冠病毒的預(yù)防和治療提供大量的理論研究基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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.