夏季新冠感染激增,嚴防卷土重來
據聯合國新聞8月6日消息,世界衛生組織警告稱,新冠病毒感染正在全球范圍內激增,近日,廣東也報道新冠感染新增1萬余病例,而且這種情況不太可能很快得到改善。世衛組織還擔心,更嚴重的病毒變種可能很快就會出現。
世衛組織的瑪麗亞·范·克爾科夫表示:“來自世衛組織遍布84個國家的哨點監測系統的數據顯示,新冠病毒檢測呈陽性的百分比在過去幾周里一直在上升??傮w而言,檢測呈陽性的比例超過了10%。這一比例在不同地區的波動有所不同。在歐洲,陽性率超過20%。” 在奧運會上,至少有40名運動員的檢測結果呈陽性。美洲、歐洲和西太平洋地區都出現了新的感染潮。

圖1. 2024巴黎奧運會
雖然入院人數(包括重癥監護)仍大大低于疫情高峰期,但世衛組織正敦促各國政府加強疫苗接種活動,確保高危人群每12個月至少接種一次疫苗,從而降低進一步變種、感染和罹患嚴重疾病的風險。
DIFF VSV載體新冠假病毒
新冠病毒是一種具有包膜的正鏈單股RNA病毒(圖2),它們可以感染包括人類、家畜、蝙蝠、小鼠在內的多種動物的呼吸道、胃腸道和中樞神經系統。新冠病毒(SARS-CoV-2)感染主要是由病毒刺突蛋白(spike protein,S 蛋白)的S1亞基與血管緊張素轉化酶2(ACE2)結合引起的內吞過程[1]。多種藥物的研發阻止病毒感染的不同階段,作用于病毒靶標,包括RdRp抑制劑瑞德西韋(remdesivir)和阿茲夫定(azvudine,FNC)、3C 樣蛋白酶抑制劑Nirmatrelvir、 解旋酶抑制劑、結構蛋白抑制劑hexamethylene amiloride(HMA)等。潛在的作用于宿主靶標的抑制劑,包括跨膜絲氨酸蛋白酶2抑制劑TMPRSS2、弗林蛋白酶抑制劑等。

圖2. 新冠病毒的結構示意圖
迪福潤絲生物構建的新冠假病毒,基于水皰性口角炎病毒(VSV)載體,融合了新冠病毒的S蛋白,成為研究SARS-CoV-2的有力工具。這種RNA囊膜病毒通過替換VSV的G蛋白并插入報告基因(如eGFP或Luciferase),模擬天然新冠病毒的結構和入侵細胞的機制。研發數據顯示,VSV新冠假病毒能夠有效感染hACE2表達的小鼠模型,同時保持高安全性,適合在BSL-2級別的實驗室操作。它的表面蛋白結構類似于天然病毒,使其成為疫苗和藥物研發中SARS-CoV-2的理想替代(圖3)。該載體也適用于其他冠狀病毒,迪福潤絲生物可提供定制化的假病毒構建服務。

圖3. 迪福潤絲生物基于VSV載體的新冠假病毒在體外和體內應用示意圖
新冠疫苗/新藥的臨床前評價
1)攻毒保護實驗
疾病動物模型的建立對于研究疫苗、藥物的有效性具有重要意義。由于假病毒與天然病毒的相似性,DIFF新冠假病毒可用來進行模擬感染實驗,與新冠病毒SARS-CoV-2感染動物模型結果相似,結果可靠且重復性高。
表1 DIFF新冠假病毒與SARS-Cov-2病毒模擬攻毒實驗對比
|
實驗項目類型 |
DIFF新冠假病毒 |
新冠(SARS-Cov-2)病毒 |
|
實驗室等級要求 |
BSL-2級 |
BSL-3級 |
|
預約周期 |
1-2周 |
1-3月 |
|
攻毒效果 |
致病表型高度一致 |
|

新冠(SARS-CoV-2)真病毒感染模型(小鼠體重變化)

DIFF 新冠假病毒感染模型(小鼠體重變化)

新冠(SARS-CoV-2)真病毒感染模型(小鼠生存率)

DIFF 新冠假病毒感染模型(小鼠生存率)
組圖4. DIFF新冠假病毒的有效性對比
*疫苗1、疫苗2為分別免疫兩種候選疫苗的小鼠實驗組,空白對照為免疫PBS的小鼠對照組。
通過上面的組圖可知,DIFF新冠假病毒感染后,空白小鼠3天后體重驟降,5~7天均死亡。SARS-CoV-2真病毒感染后,空白小鼠3天后體重驟降,5天均死亡。兩種病毒感染小鼠后,免疫組/治療組小鼠均存活且體重變化平穩。結果表明,DIFF新冠假病毒與SARS-CoV-2感染小鼠后具有一致的表現,這表明該DIFF新冠假病毒感染模型是BSL-2條件下SARS-CoV-2感染的可替代模型。
2)血清中和抗體檢測
中和抗體檢測對于臨床前以及臨床試驗和大規模接種后疫苗效果的評估至關重要。然而,利用天然病毒進行中和抗體檢測成本高,對實驗室的生物安全等級要求高。DIFF新冠假病毒在抗原性質和免疫原性分析中具有很強的效力,可用來檢測各種血清中和抗體。
當使用DIFF新冠假病毒感染細胞時,DIFF新冠假病毒會借助病毒囊膜表面的S蛋白與細胞膜上的ACE2蛋白相作用,進一步感染宿主細胞并復制,報告基因eGFP或Luciferase隨即表達,其表達量與被感染的假病毒數量成正比,如果假病毒在細胞感染前與含有中和抗體的樣品共同孵育,將阻止病毒進入細胞過程。故可以通過顯微鏡下綠色熒光蛋白強度或化學發光強度的結果來反映樣品中和抗體的水平,綠色熒光蛋白強度或化學發光強度與中和抗體濃度成反比。
DIFF新冠假病毒中的報告基因eGFP為增強型綠色熒光蛋白,檢測靈敏度高,熒光強度強、熒光性質穩定,便于后續觀察與檢測(圖5)。另一種報告基因Luciferase是一種熒光素酶,可以極其靈敏、高效地檢測基因的表達,定量結果讀取更直觀,適用于的高通量篩選。

圖5.DIFF新冠假病毒(eGFP報告基因)血清中和抗體檢測案例
VSV新冠假病毒——產品目錄
基于對新冠疫苗的深入研究與開發,迪福潤絲生物構建了含有eGPF和Luciferase熒光報告基因的多種新冠假病毒以豐富自有的生物資源庫(Bio Database)。包括新冠原始株及后續在流行中的變異毒株。新冠假病毒資源見下表:

*含現有及在研新冠假病毒產品
參考文獻
[1] Lan J, Ge J, Yu J, et al. Structure of the SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain bound to the ACE2 receptor[J]. Nature, 2020, 581(7807): 215-220.
