军科院秦成峰团队《Adv. Mater.》: 新冠病毒/肺炎球菌二联疫苗的合理设计 | 长期招聘博士后

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由新冠病毒（SARS-CoV-2）感染引起的新冠肺炎（COVID-19）已在全球持续了两年多的大流行，随着德尔塔、奥密克戎等变异株的不断出现，突破性感染频频发生，迫切需求开发新一代创新疫苗。肺炎链球菌是一种重要的呼吸道病原体，血清型众多，感染后可导致肺炎等严重呼吸系统疾病，是导致全球5岁以下儿童死亡的主要病原之一。利用不同血清型肺炎链球菌多糖荚膜开发的多糖结合疫苗先后获批上市，挽救无数儿童生命。如能开发同时抵御新冠病毒和肺炎链球菌的“二联”疫苗无疑具有重要的现实意义和广阔的应用前景。
2022年3月24日，国际权威期刊《Advanced Materials》在线发表了由军事科学院军事医学研究院秦成峰团队联合神州细胞工程有限公司完成的一项题为《同时针对新冠病毒变异株和肺炎链球菌的多糖-蛋白偶联纳米颗粒疫苗的理性设计与研发》（Rational Development of a Polysaccharide-Protein-Conjugated Nanoparticle Vaccine Against SARS-CoV-2 Variants and Streptococcus pneumoniae）的研究^[1]。本研究创造性地将14型肺炎链球菌荚膜多糖（PPS14）与新冠病毒重组RBD蛋白偶联，开发了一种全新的多糖结合蛋白纳米颗粒疫苗，不仅能诱导产生肺炎链球菌的保护性免疫应答反应，而且也能产生针对多种新冠病毒变异株的广谱中和抗体，为开发可抵御多种病毒和细菌病原体的广谱肺炎疫苗提供了新的解决方案（图1）。 
图1. 多糖-蛋白偶联纳米颗粒疫苗SCTV01B的理性设计
细菌来源的荚膜多糖能够介导结合抗原与抗原提呈细胞表面受体的结合，促进抗原的摄取加工和提呈，发挥佐剂的作用^[2]。本研究中，研究人员将分离获得的荚膜多糖PPS14作为骨架，与CHO细胞重组表达的新冠病毒RBD蛋白进行化学偶联，成功构建多糖-蛋白质结合纳米颗粒疫苗（称为SCTV01B），该疫苗直径约为8-23 nm，具有良好的热稳定性（图2A）。进一步研究发现，与RBD免疫原相比，PPS14-RBD结合纳米颗粒疫苗SCTV01B的免疫原性更强，可在小鼠体内诱导更强的体液免疫和Th1-偏向的T细胞免疫应答（图2B）。利用新冠病毒hACE2小鼠感染模型^[3]和致死性鼠适应株MASCp36攻毒模型中^[4]，研究人员进一步评价了SCTV01B的保护效果，结果发现与对照组相比，SCTV01B免疫可显著降低感染小鼠肺内病毒载量，而且能够有效减轻肺部病理损伤（图2C）。 
图2. SCTV01B在不同小鼠模型提供高效免疫保护
此外，研究发现，SCTV01B疫苗能够在恒河猴体内诱导高水平的SARS-CoV-2特异性体液免疫和细胞免疫应答，疫苗免疫血清对新冠病毒原始株（Wuhan-Hu-1）和德尔塔（B.1.617.2）、奥密克戎（B.1.1.529）等VOC毒株，以及VOI毒株、VUMs毒株均具有广谱中和活性。更为重要的是，SCTV01B免疫血清对14型肺炎链球菌具有较高的调理吞噬活性（OPA），可为肺炎链球菌感染产生有效免疫保护（图3）。 
图3. SCTV01B在恒河猴体内诱导产生对新冠病毒和肺炎链球菌的双重抗体反应
目前，多糖结合疫苗已经广泛应用于多种细菌性疾病的预防，但尚无针对病毒性疾病的多糖结合疫苗问世。上述技术平台的建立不仅为新冠肺炎疫情防控提供了新的疫苗候选，也为将来开发同时对抗多种病毒和细菌病原体的“广谱肺炎疫苗”提供了重要参考。

原文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202200443

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军事科学院军事医学研究院(原军事医学科学院)秦成峰团队主要从事新发病毒的感染与致病机制研究，注重将基础发现向临床应用转化，在病毒的复制调控、致病机制、疫苗设计等领域取得了系列原创性研究成果。秦成峰团队目前承担国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等多项课题，在Cell、Nature、Science等国际权威杂志发表SCI论文100余篇，领衔获得北京自然科学一等奖、军队科技进步一等奖等成果，授权发明专利30余件，获临床批件和注册文号5个，产生了重要的学术影响和社会效益。
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