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研究方向三:新型冠状病毒疫苗研发

来源:河南省生物工程技术研究中心作者:李果日期:2020/12/24 15:27:34
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河南省生物工程技术研究中心目前重组亚单位疫苗。是将保护性抗原基因在原核或真核细胞中表达,将致病菌主要的保护性免疫原存在的组分制成的疫苗,也叫组分疫苗。重组亚单位疫苗的优点是:安全、高效、可规模化生产。是目前国内外公认的技术最为成熟的疫苗研发和生产技术。我中心十几年来致力于该疫苗的研究,积累了丰富的经验,掌握了大规模生产高质量和高纯度疫苗蛋白的技术

一、新冠疫苗

新冠疫情发生后,我中心立即联合国家有关单位开展此方面的研究。通过对新冠结构蛋白进行生物信息学分析,结合我们的十几年的研发经验和该病毒特点,设计了以亚单位疫苗为主攻方向的技术路线,努力为病毒防控的疫苗研发提供有力科技支撑。

 

前期研究

已成功制备SARS-CoV-2突刺蛋白Pro330-Leu650(SARS-CoV-2-SPL) 。

用生物统计方法分析了SARS-CoV-2-SPL的生物学特性。

去除受体结合基序(RBM,receptor-binding motif)后,对比 SARS-CoV-2 和 SARS-CoV的氨基酸序列,发现它们的相似性高达87.7%。

SARSCoV-2-SPL是以RBM为头部,RBD为主干和尾部区域的整体结构。SARS-CoV-2-SPL有诱导B细胞和T细胞有效应答的潜力。




 SARS-CoV-2-SPL单体(A)、SARS-CoV-SPL单体(B)和SARS-CoV-2-SPL同三聚体(C)的总体拓扑结构



研发新途径

分析了SARS-COV-2-SPL的生物学特性,发现其具有富含B细胞的头部和躯干以及T细胞丰富的尾部,为其提供了理想的抗原性能,能够刺激机体B细胞产生功能性抗体及T细胞活性。 这些发现可能为进一步SARS-CoV-2疫苗的设计提供有意义的指导。

1、根据前期对CTA1-DD作为流感灭活疫苗粘膜佐剂的鼻腔免疫研究的结果,设计了采用优选的新型佐剂通过鼻腔喷雾疫苗无创接种方式,探究更加便捷、高效的疫苗免疫新方法。目前,正在进行灵长类动物实验,结果显示两次鼻腔喷雾后血清、鼻腔灌洗液存在中和抗体,表示本研究采用的疫苗和接种方式初步可行有效。

                                                                                                         喷鼻疫苗

2、根据前期实验室研究基础,设计了较为可靠的采用传统佐剂加抗原肌肉注射的疫苗接种方式,探究更加可靠的、高效的疫苗免疫方法。目前,正在进行灵长类动物实验,结果显示两次免疫后血清存在中和抗体,显示了该疫苗初步可行有效。

                                                                                                        疫苗注射图片

技术关键及创新

疫苗设计尽量考虑中和表位和细胞免疫表位;

采用原核表达系统,安全、经济、稳定

RBD+NTD刺激机体,产生中和抗体

Tuftsin:激活T细胞系统增强免疫细胞对疫苗的吞噬作用







二、动物疫苗

非洲猪瘟概况

非洲猪瘟(ASF)是由非洲猪瘟病毒(ASFV)引起的急性、热性、高度接触性传染病;被称为全球养猪业的“头号杀手”;非洲猪瘟及近100%的死亡率给我国养猪业带来毁灭性打击;疫苗作为防控最有效的手段,尚无商品化疫苗供应,防控形势严峻。

本中心进行非洲猪瘟疫苗的研发,在疫苗设计中尽量考虑中和表位和细胞免疫表位;采用原核表达系统,安全、经济、稳定;P72、P52阻止病毒吸附;P30阻止细胞内吞;tuftsin:增强猪免疫细胞对疫苗的吞噬作用;Th位点:增强T淋巴细胞的细胞毒(CTL);连接肽:T细胞表位与B细胞表位间优选KK;B细胞表位间优选GPGPG等方面来进行非洲猪瘟疫苗的设计。

疫苗研究难点

结构复杂:病毒直径是乙肝病毒的70倍,编码150 ~ 200 种蛋白,亚型多;

免疫逃逸机理不清:现多倾向于通过抑制干扰素产生、抑制细胞凋亡和自噬等机制来抑制和逃避宿主的免疫应答反应;

不易培养:主要在巨噬细胞中复制;

有无中和抗体不能反映保护情况,且部分非中和抗体能加速病毒复制和感染。

技术关键及创新

疫苗设计尽量考虑中和表位和细胞免疫表位;

采用原核表达系统,安全、经济、稳定;

P72、P52阻止病毒吸附;

P30阻止细胞内吞;

tuftsin:增强猪免疫细胞对疫苗的吞噬作用;

Th位点:增强T淋巴细胞的细胞毒(CTL);

连接肽:T细胞表位与B细胞表位间优选KK;B细胞表位间优选GPGPG。

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