高福解读：对抗新冠病毒的新希望——高效新冠疫苗的新突破

2023-07-03 16:07

作者：大黄豆

疫情已持续三年，尽管我们已经拥有了新冠疫苗，但是面临的一个重要挑战是新冠疫苗需要频繁加强来维持抗体水平。这主要因为新冠疫苗或感染所诱导的中和抗体衰减得过快。同时，新冠病毒持续并且迅速地进化，适应性更强的新突变株有可能引发新一轮的感染。因此，我们迫切需要一种能够长期有效、提供高效保护的新冠疫苗，以更有效地对抗新冠病毒。

Cell：高效新冠疫苗的突破性进展

2023年5月25日，Cell杂志刊登了一篇题为“ESCRT recruitment to SARS-CoV-2 spike induces virus-like particles that improve mRNA vaccines”的最新COVID-19疫苗研究文章。该研究使用EABR技术，使mRNA疫苗作用更加持久，从而实现到长久的免疫保护力。

这项新技术结合了mRNA疫苗和蛋白质纳米颗粒疫苗的特性，以编码自组装的包膜病毒样颗粒（eVLPs）。eVLP 组装是通过将 ESCRT （endosomal sorting complex required for transport）和 ALIX 结合区（EABR）插入新冠病毒刺突细胞质尾部来实现的，并在募集 ESCRT 蛋白后使新生成的eVLP被细胞以出芽形式分泌。

通过在其胞质尾部添加EABR基序，SARS-CoV-2的刺突蛋白被设计成能够将ESCRT蛋白招募到其所在位置，进而诱导包膜病毒样颗粒的组装。相较于传统的mRNA疫苗，这种含有EABR的Spike mRNA-LNP疫苗在小鼠中激发出了更强烈的抗体反应。

高福对于新冠疫苗技术的最新看法

那么，对于这项研究，中国科学院院士、中国疾病预防控制中心主任高福又有何评价呢？在Nature Immunology杂志上，高福发表了一篇题为 “Two-birds-one-stone approach to combine protein and mRNA vaccines for COVID-19”的评论文章，详细阐述了他对这一新技术的独到见解。

高福认为，结合mRNA和蛋白质疫苗特性的自组装包膜病毒样颗粒疫苗可能提供了一种解决方案。Cell杂志现在公布的数据描述了一种模仿自然感染的疫苗技术，它结合了mRNA和蛋白质纳米颗粒疫苗的特性，通过编码自组装的包膜病毒样颗粒（eVLPs）。这种结合在单次注射中产生了对VLP蛋白疫苗和mRNA疫苗的强烈免疫反应。

基于先前成功的刺突蛋白疫苗设计，作者首先通过引入氨基酸替代D614G和两个脯氨酸替代（标记为2P），以及C端21个氨基酸的截断和EPM的融合，一个4个残基（Gly）3Ser（GS）连接器和C端的EABR片段来改造刺突蛋白。使用冷冻电子断层成像（cryo-ET），他们测量了eVLPs并计算出它们的直径范围在40到60纳米之间。这些eVLPs被脂质双层包围，并且密集地涂覆有刺突蛋白。

作者首先通过在细胞中表达该构造体，评估了纯化eVLPs的免疫原性，并发现其增强了免疫力，相较于标准的基于刺突蛋白的疫苗。然后，他们将这个构造体设计应用于mRNA形式，并免疫小鼠，以获得TH1和TH2细胞反应的均衡免疫反应。他们得出结论，eVLPs-ESCRT mRNA疫苗可以同时具有eVLP和mRNA的效果，只需一次疫苗接种就能达到“一箭双雕”的效果。

Hoffmann等人巧妙地利用了mRNA和纳米颗粒平台，并使用ESBR技术，利用一种类似自然病毒感染的细胞生物学技术来提高疫苗效力，导致了eVLP产生和mRNA表达，并有效地诱导了B细胞和T细胞免疫反应。

这种策略对于疫苗开发具有许多优势。首先这种疫苗只需要一次注射，其次这种疫苗生产方法比蛋白质纳米颗粒制造更容易，最后脂质双层作为一个包囊来呈现抗原，不容易受到针对其他蛋白的抗体的中和。

文章的最后，高福提醒还需要进一步探索这个策略，特别是在人体中的效力，以及这种方法是否可用于其它类型的病毒疫苗，包括流感病毒。此外，还需要进一步研究基于eVLPs-ESCRT mRNA的疫苗如何激发长期的免疫记忆反应，并观察其在老年人或免疫系统受损人群中的效力和安全性。

参考文献：

1.Gao GF. Two-birds-one-stone approach to combine protein and mRNA vaccines for COVID-19. Nat Immunol. 2023;24(7):1056-1057. doi:10.1038/s41590-023-01539-5

2.Hoffmann MAG, Yang Z, Huey-Tubman KE, et al. ESCRT recruitment to SARS-CoV-2 spike induces virus-like particles that improve mRNA vaccines. Cell. 2023;186(11):2380-2391.e9. doi:10.1016/j.cell.2023.04.024

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