[所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2024-11-18] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

定制納米新冠疫苗，廣譜高效更具免疫活力
作者：張雙虎    來源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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近日，國(guó)家納米科學(xué)中心研究員趙瀟、聶廣軍團(tuán)隊(duì)與北京生物工程研究所研究員王恒樑團(tuán)隊(duì)合作，基于DNA納米技術(shù)構(gòu)建了形狀和大小與新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）非常相似的定制納米疫苗，設(shè)計(jì)并構(gòu)建了具有不同表面抗原圖案參數(shù)的納米新冠疫苗，并探索了這些參數(shù)對(duì)B細(xì)胞活化的影響，在小鼠模型中，系統(tǒng)評(píng)估了優(yōu)化后的新冠納米疫苗免疫效果及對(duì)新冠病毒變異株的廣譜保護(hù)效應(yīng)。近日，相關(guān)成果在《自然—通訊》發(fā)表。
SARS-CoV-2表面刺突蛋白中的受體結(jié)合區(qū)域（RBD）是新冠病毒與人類細(xì)胞相互作用的主要結(jié)構(gòu)區(qū)域，因?yàn)樗�能誘導(dǎo)產(chǎn)生中和性抗體阻止病毒入侵，避免因非中和抗體而導(dǎo)致抗體依賴性感染增強(qiáng)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，這使得RBD亞基成為最具吸引力的新冠疫苗抗原靶標(biāo)。然而RBD單體的低分子量和表面價(jià)態(tài)限制了其免疫原性和疫苗效果。
為了提高抗原的大小和表面價(jià)態(tài)，在納米顆粒上展示多個(gè)抗原拷貝的方法受到廣泛的關(guān)注。具有高度重復(fù)表面模式的納米顆粒，如病毒樣顆粒和鐵蛋白，已被用于構(gòu)建多聚的亞單位納米疫苗，以改善抗原的淋巴結(jié)引流，促進(jìn)誘導(dǎo)B細(xì)胞受體（BCR）交聯(lián)和激活的能力。因此，提高納米疫苗與真實(shí)病毒的相似性，開發(fā)形貌和表面抗原圖案可控的納米載體技術(shù)，同時(shí)探索表面抗原模式與疫苗療效之間的構(gòu)效關(guān)系對(duì)于新一代抗病毒亞單位疫苗的研發(fā)具有重要意義。
DNA折紙技術(shù)為解決這一問題帶來契機(jī)，使其成為在納米尺度上研究蛋白質(zhì)空間排列與生物功能之間關(guān)系的理想工具。前期研究中，該團(tuán)隊(duì)構(gòu)建出一種“雕刻-印刷”策略，能夠快速高效地將功能性蛋白精準(zhǔn)修飾到DNA折紙的指定位置。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)首先利用DNA折紙技術(shù)構(gòu)建了直徑約90 納米的20面體DNA折紙（ICO），接近于SARS-CoV-2的形態(tài)和大小。然后，使用“雕刻-印刷”策略將RBD抗原精確修飾到ICO表面，構(gòu)建了具有不同參數(shù)的多種表面抗原模式，包括抗原間距、抗原簇?cái)?shù)以及簇內(nèi)抗原拷貝數(shù)，研究這些參數(shù)對(duì)B細(xì)胞活化的影響，并篩選出具有最佳表面RBD分布模式的納米疫苗。最后，在小鼠模型中系統(tǒng)評(píng)估了優(yōu)化疫苗的免疫效果，并將該納米疫苗與三聚體mRNA疫苗比較，發(fā)現(xiàn)這種納米疫苗在體液免疫方面的效果與mRNA疫苗相當(dāng)，并且具有更強(qiáng)的細(xì)胞免疫激活能力。
本研究為納米疫苗的合理設(shè)計(jì)提供了參考原則，并驗(yàn)證了DNA折紙作為傳染病疫苗展示平臺(tái)的適用性，為開發(fā)其他強(qiáng)效疫苗奠定了基礎(chǔ)。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-53937-4
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