文獻解讀：中科院昆明動物研究所開發(fā)的新型高效廣譜HR121新冠疫苗
新冠病毒（SARS-CoV-2）在全球范圍內(nèi)大流行已長達3年，其流行趨勢仍未衰減。全球范圍內(nèi)新冠病毒變異毒株已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超1000種，包括Alpha、Beta、Gamma、Delta、Omicron等。特別是具有很強免疫逃避和傳播能力的Omicron亞型，對控制當前新冠大流行構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。這些變異毒株導(dǎo)致現(xiàn)有疫苗的作用效價快速下降，因此急需開發(fā)更具廣譜性的能夠?qū)棺儺惗局昊蚍荷池惪撇《荆╬an-sarbecovirus）的疫苗。
2022年11月10日，中國科學(xué)院昆明動物研究所鄭永唐研究員聯(lián)合福建師范大學(xué)歐陽松應(yīng)教授和復(fù)旦大學(xué)姜世勃教授在Cell Research雜志上發(fā)表題為A variant-proof SARS-CoV-2 vaccine targeting HR1 domain in S2 subunit of spike protein文章。該研究以SARS-CoV-2的棘突（Spike, S）蛋白S2亞基中較為保守的HR1結(jié)構(gòu)域為靶點，設(shè)計了重組蛋白疫苗HR121。該疫苗在轉(zhuǎn)基因小鼠、金斑倉鼠以及恒河猴體內(nèi)對SARS-CoV-2及其突變株的感染產(chǎn)生了近乎完全的保護，顯示了完美的預(yù)防病毒感染和抗肺部炎癥作用，并且具備可靠的安全性，有望作為當前以及未來對抗SARS-CoV-2突變的一個有前景的候選疫苗。
與S1亞基不同，S2亞基在感染細胞前被覆蓋在S蛋白內(nèi)。S2亞基包含兩個重要的結(jié)構(gòu)域，七肽重復(fù)序列1和2（heptad repeat 1 and 2, HR1, HR2），這兩個結(jié)構(gòu)域在冠狀病毒中高度保守。在該研究中，研究團隊開創(chuàng)性地研發(fā)了一種靶向SARS-CoV-2中S2亞基膜融合中間態(tài)HR1結(jié)構(gòu)域的新型重組蛋白疫苗HR121。該蛋白由HR1–HR2–HR1串聯(lián)組成，HR121二聚化后其表面未結(jié)合HR2的HR1分子形成2個凹槽可作為抗原表位，高度模仿了S2亞基膜融合中間態(tài)的HR1三聚體內(nèi)核構(gòu)象，因此可誘導(dǎo)產(chǎn)生針對HR1的高效廣譜中和抗體。
圖1.重組蛋白疫苗HR121的結(jié)構(gòu)特征
圖2.含有不同佐劑的HR121疫苗均可有效保護金斑倉鼠免受Omicron BA.2感染的損害
綜上，HR121能夠模擬S2亞基膜融合中間構(gòu)象中的HR1結(jié)構(gòu)域，誘導(dǎo)產(chǎn)生對抗SARS-CoV-2及其主要變異毒株的高效廣譜抗體。因此，它為開發(fā)新型COVID-19疫苗提供了一個極具應(yīng)用前景的作用靶點。
論文原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41422-022-00746-3
