林耀新也表示 , 该技术的创新点在于将纳米技术和生物技术进行有效的整合应用 。 作者创新的将抗原和铁蛋白(一种广泛存在的储铁蛋白)进行融合蛋白设计 , 最后形成一个结构稳定的以铁蛋白为核Spike蛋白裸露在外的纳米结构 。 即把8个Spike蛋白(刺突糖蛋白 , 简称S蛋白 , 位于新冠病毒最外层 , 像一个个突起的“皇冠”)附着在铁蛋白上让Spike蛋白的结构更加稳定 。 另外 , 额外增加四个脯氨酸突变的设计稳定了Spike蛋白3聚体结构 , 更好的暴露出与ACE2结合的抗原位点刺激免疫反应 。 同时 , 该疫苗联合了氢氧化铝作为唯一的佐剂(DCFHP-alum) , 增加了中和抗体的浓度 , 延长了疫苗效果 。
林耀新强调 , 由于该疫苗的实验目前还停留在动物实验阶段 , 未进入复杂的人体试验 , 所以对其进行任何确凿的定论都为时尚早 , 更无法断言这意味着新冠病毒即将消失 。
【对话】
新疫苗新在哪儿?
澎湃科技:DCFHP-alum疫苗的核心技术原理是什么?
林耀新(国家纳米科学中心研究员):目前新冠疫苗大致分为灭活疫苗、腺病毒疫苗、蛋白亚单位新冠疫苗和最近比较火的mRNA疫苗几类 。 蛋白质纳米颗粒疫苗就属于蛋白亚单位新冠疫苗 。 核心技术跟此前上市的智飞龙科马重组新型冠状病毒蛋白疫苗(CHO细胞)差不多 。 蛋白亚单位新冠疫苗 , 它的技术原理简单来说 , 是将新冠病毒的某个关键片段 , 整合到细菌、酵母、动物或昆虫细胞中 , 在体外大量培养 , 然后收集纯化蛋白后添加佐剂制成疫苗 。 像乙肝疫苗、HPV疫苗、带状疱疹疫苗等都是采用这一技术路线研发的疫苗 。
澎湃科技:它与其他新冠疫苗最大的区别、最突出的优势是什么?
林耀新:该技术一个创新点在于将抗原和铁蛋白结合 , 形成一个结构稳定的融合蛋白 。 即把Spike蛋白(刺突糖蛋白 , 简称S蛋白 , 位于新冠病毒最外层 , 像一个个突起的“皇冠”)连在铁蛋白(一种广泛存在的储铁蛋白)上 , 形成以铁蛋白为核 , 8个Spike蛋白在外的纳米结构 。 这样的设计更容易被抗原递呈细胞摄取 , 提高免疫刺激能力 。 同时 , 该疫苗联合了氢氧化铝作为佐剂(DCFHP-alum) , 增加了中和抗体的产生 , 延长了疫苗效果 。
其次 , 新技术对疫苗的储存条件也做出了改进 。 新疫苗的效力可以在超过标准室温的温度下 , 保持至少14天 。 这其实也得益于融合蛋白技术 , 更稳固的蛋白结构让蛋白对温度的耐受力更高了 。
最后一点 , 就是此项技术对脯氨酸突变结构进行了优化设计 。 被广泛认为免疫效果较好的mRNA疫苗带有2个脯氨酸突变的S蛋白基因序列 , 而研究人员称蛋白质纳米颗粒疫苗又增加了4个带有脯氨酸突变的S蛋白基因序列 , 该疫苗共带有6个脯氨酸突变的S蛋白基因序列 , 增加了Spike蛋白3聚体稳定性 。 从蛋白结构来说 , 也使得病毒抗原表位(抗原分子上能够与抗体结合位点发生特异性结合作用 , 并决定抗原特异性的部位 , 主要是ACE2结合位点)能够得到充分的暴露 , 以此来增加免疫效果 。
澎湃科技:该技术可否用于其他病毒疫苗研发?
林耀新:这种以铁蛋白为载体 , 偶联其他相关抗原的思路和技术逻辑当然可以借鉴 。 但是每个抗原都具有其独特性 , 所以还需要视情况而定 。
新冠病毒包含有四种结构蛋白 , 它的病毒结构是比较单一的 , 所以可以通过这种偶联其他抗原的方式生成疫苗或者是单一的都是做疫苗都是很好的 , 但是其他病毒 , 比如流感病毒 , 本身结构更加复杂 , 所以可能需要多价抗原结合蛋白的技术 , 因此疫苗研发不是一劳永逸的 , 还需要更多努力 。
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