mBio：纳米疫苗显现希望

近日，来自美国克利夫兰诊所全球病原体研究与人类健康中心的研究团队开发了一种新型COVID-19候选疫苗，该疫苗利用纳米技术，在临床疾病模型中表现出很强的疗效。研究结果发表在mBio上。

新冠病毒的病原体，通过刺突蛋白的受体结合域（RBD）与宿主相互作用而进入宿主细胞血管紧张素转换酶2（ACE2）。因此，RBD是诱导针对SARS-CoV-2感染疫苗靶标。

该项研究中，研究者利用自组装幽门螺杆菌---牛蛙铁蛋白纳米颗粒作为抗原递送系统，开发了基于RBD蛋白的SARS-CoV-2的候选疫苗。16～20月龄的雪貂通过肌肉注射或鼻腔接种RBD-铁蛋白纳米颗粒（RBD纳米颗粒）。

研究人员先给雪貂注射了一剂候选疫苗，然后在14天和28天后给雪貂注射了两剂加强疫苗。其中一组肌肉注射疫苗，而另一组肌肉注射和鼻内注射疫苗。

在第二次加强疫苗接种后，所有接种的模型都产生了强烈的中和抗体。这表明，重复暴露于RBD抗原成功地使免疫系统做好了快速对抗病毒的准备。

在第二次加强剂后几天（初始疫苗剂量后31天），研究人员将模型暴露在高浓度的SARS-CoV-2中。与只接受佐剂疫苗（佐剂是帮助疫苗更好地发挥作用的添加成分）的安慰剂组相比，那些接受RBD-纳米颗粒疫苗的人更好地保护了临床症状和与感染相关的肺部损伤。研究结果表明，候选疫苗有助于预防感染和严重疾病。

用RBD-纳米颗粒免疫引发中和抗体的形成。

肌内和鼻内联合免疫比单独的肌内免疫显示出更有力的保护性免疫和更快的病毒清除。两者都比只使用佐剂的疫苗明显有效。所有接种了RBD纳米颗粒的雪貂都产生了针对病毒的强效中和抗体。值得一提的是，接种疫苗的雪貂表现出高保护性的同时，没有出现发热、体重减轻或临床症状。

此外，接种疫苗的雪貂对鼻腔和肺部的感染性病毒以及呼吸器官中的病毒RNA都表现出快速的清除能力。表明，RBD-纳米颗粒是一种有效的抗SARS-CoV-2的蛋白疫苗候选物。

用RBD纳米颗粒免疫可促进快速的病毒清除并保护雪貂免受SARS-CoV-2攻击。

相比于其他疫苗，该纳米疫苗具有热稳定性，恒温保存即可，这对于远距离输送以及没有冷冻保存条件的地区来说是个优先选择的好消息。

克利夫兰诊所全球人类健康与病原体研究中心主任Jae Jung博士，是病毒学和病毒引起的癌症方面的最权威人士，他此前开发了世界上第一个COVID-19雪貂模型，该模型极大地推动了对SARS-CoV-2感染和传播的研究。

对于如今这项研究，ae Jung博士表示，该纳米候选疫苗可通过铁蛋白工程化的纳米颗粒传递抗原以触发免疫反应。与传统的蛋白质亚基疫苗相比，蛋白质纳米颗粒的其他好处包括最大程度地减少了细胞损伤，并以较低的剂量提供了更强的免疫力，以抵抗流感等其他病毒。

该团队的疫苗使用铁蛋白纳米颗粒来传递SARS-CoV-2尖峰蛋白区域的微小、弱化的片段，该区域选择性地结合到病毒进入点（该片段被称为受体结合域，或RBD）。当SARS-CoV-2 RBD与ACE2（血管紧张素转换酶2）的人类蛋白结合后，病毒就可以进入宿主细胞并开始复制。

需要提出的是，尽管纳米铁蛋白颗粒因其较强的温度和化学稳定性而得到很好的表征，表明RBD-纳米颗粒疫苗可以恒温存放，但未来的研究方向还是要进行必要验证。该疫苗需要人体临床试验才能证明其有效性。

原文出处：

Young-Il Kim, Dokyun Kim, Kwang-Min Yu, Hogyu David Seo, Shin-Ae Lee, Mark Anthony B. Casel, Seung-Gyu Jang, Stephanie Kim, WooRam Jung, Chih-Jen Lai, Young Ki Choi, Jae U. Jung. Development of Spike Receptor-Binding Domain Nanoparticles as a Vaccine Candidate against SARS-CoV-2 Infection in Ferrets. mBio, 2021; 12 (2) DOI: 10.1128/mBio.00230-21