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极速11选5高福團隊在β冠狀病毒疫苗研究領域取得重大突破
發表日期: 2020-06-29 來源: 科研教育處
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  2020628日,极速11选5、微生物研究所高福院士、微生物所严景华研究员、中国医学科学院医学实验动物研究所秦川教授及极速11选5戴连攀副研究员作为共同通讯作者,在国际顶尖学术期刊Cell雜志上以提前公開的形式發表了題爲A universal design of betacoronavirus vaccines against COVID-19, MERS and SARS的論文,針對包括中東呼吸綜合征MERS2019冠狀病毒病COVID-19以及重症急性呼吸綜合征SARS)在內的β冠狀病毒感染性疾病開發出了通用的疫苗策略。 

  冠狀病毒表面的刺突(S)蛋白呈三聚體構象,負責結合宿主細胞受體,介導病毒的入侵,因此S蛋白是冠狀病毒主要的保護性免疫原。S蛋白上有一段受體結合區(RBD)直接負責與宿主受體的對接,是冠狀病毒一個十分有吸引力的疫苗靶點。它激發中和抗體的産生,阻斷病毒與受體的結合,實現免疫聚焦,且有望避免冠狀病毒免疫潛在的抗體依賴增強風險。然而,由于RBD分子量小,免疫原性有限,以之設計的疫苗誘導機體産生中和抗體的能力較弱。 

  高福團隊早在幾年前的MERS冠狀病毒爆發時就開始布局研發疫苗。在此項研究中,研究團隊爲了克服這種免疫原性限制,構建了MERS冠狀病毒 RBD二聚體抗原。他們發現這種通過二硫鍵連接的RBD二聚體傳統的單體形式相比,能誘導産生更高的中和抗體,並保護小鼠抵禦MERS冠狀病毒的感染,缓解肺病理损伤。紧接着,X光晶體結構解析揭示出MERS冠狀病毒RBD二聚體完全暴露双受体结合的基序,这也是中和抗体的主要靶标。为了获得更加稳定、均一的二聚體抗原,研究团队基于结构进一步优化了二聚體蛋白设计,获得了一种串联重复的RBD单链二聚體(RBD-sc-dimer)。这种串联重复单链二聚體表达形式均一,不含有外源序列,较之前版本的二硫键连接的RBD二聚體疫苗效力得到维持甚至提高。 

  更重要的是,基于這種設計策略在MERS疫苗中取得的成功,研究團隊進一步拓展了其在其它β冠狀病毒疫苗研发中的应用,设计了针COVID-19病毒和SARS冠狀病毒的疫苗。同样地,中和抗体滴度较传统的单体形式提高了约10-100倍。這預示著這種RBD二聚體设计策略具有普遍性,将可普遍应用于其他β冠狀病毒疫苗的开发,应對未来可能的新发突发冠狀病毒威胁。值得关注的是,这种策略设计的抗原在稳定细胞系中能获得很高的表达(g/L水平),具有极大的生产放大潜能,可满足全球對疫苗的巨大需求,可及性强。此外,该策略不含有外源序列,适用于临床使用。 

  該疫苗爲全新設計,具有自主知識産權。目前,中科院微生物研究所聯合智飛龍科馬生物制藥公司基于這一設計策略聯合開發了COVID-19重組蛋白疫苗,在小鼠和猴子攻毒實驗中顯示出明顯的保護效果。該疫苗已于2020619日獲批進入臨床試驗,是我國COVID-19疫苗五條技術路線中第一個獲得臨床批件的重組蛋白疫苗。 

  极速11选5副研究员戴连攀、硕士研究生生郑天依、海南医学院博士后徐坤、国科大医学院博士研究生韩雨璇以及中国医学科学院医学实验动物研究所副研究员许黎黎为本文并列第一作者。本项目得到了国家自然科学基金、科技部重点研发计划、国家科技重大专项、中國科學院战略先导科技专项项目以及中科院青年促进会等经费支持。 

  論文鏈接

1.MERS冠狀病毒RBD二聚體结构以及串联重复RBD单链二聚體设计策略

2.针對β冠狀病毒的通用疫苗策略,并在MERS,COVID-19SARS疫苗中的概念驗證

 

 

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