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今天，復(fù)旦大學(xué)和上海交通大學(xué)在預(yù)印本網(wǎng)站ChinaXiv上，聯(lián)合報(bào)告了針對(duì)新型冠狀病毒SARS-CoV-2的mRNA疫苗研發(fā)的最新進(jìn)展，上海APExBio、藍(lán)鵲生物技術(shù)有限公司和廣州中山大學(xué)醫(yī)學(xué)中心也參與了該項(xiàng)目。

 https://news.fudan.edu.cn/2020/0227/c1247a104173/page.htm

 

文章顯示，研發(fā)人員采用體外轉(zhuǎn)錄mRNA合成技術(shù)，將表達(dá)病毒SARS-CoV-2蛋白N、M、E和S轉(zhuǎn)入細(xì)胞，進(jìn)行表達(dá)篩選，并通過蛋白自組裝，成功獲得了不含RNA內(nèi)核的病毒樣顆粒（virus like particle，VLP）。電鏡照片清楚地顯示了病毒外殼中由S蛋白構(gòu)成的“皇冠”，這也正是病毒進(jìn)行細(xì)胞侵襲的關(guān)鍵部分。將mRNA疫苗遞送到體內(nèi)后，表達(dá)的病毒樣顆粒可激活免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生有效結(jié)合病毒的中和抗體。
研發(fā)人員同時(shí)還用mRNA在細(xì)胞中表達(dá)了S蛋白的RBD結(jié)構(gòu)域。該結(jié)構(gòu)域與人細(xì)胞受體蛋白ACE2直接相互作用，對(duì)病毒進(jìn)入細(xì)胞起到關(guān)鍵作用。目前，兩種不同的免疫策略，表達(dá)病毒樣顆粒和S蛋白R(shí)BD結(jié)構(gòu)域的mRNA，正在進(jìn)行小鼠免疫實(shí)驗(yàn)，免疫效果正在評(píng)估中。 

之前在針對(duì)SARS和MERS疫苗的研發(fā)中都發(fā)現(xiàn)，盡管全長(zhǎng)S蛋白可以誘導(dǎo)產(chǎn)生中和抗體，但同時(shí)產(chǎn)生的大量不能結(jié)合在病毒表面的，針對(duì)S蛋白其他部分的抗體，也會(huì)誘發(fā)強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，嚴(yán)重影響疫苗的安全性。事實(shí)上，只有結(jié)合在病毒表白的中和抗體，才能有效抑制病毒進(jìn)入細(xì)胞。因此發(fā)表這篇文章的科研人員特別關(guān)注有效抗原的篩選和表達(dá)。成功模擬病毒衣殼的病毒樣顆粒，對(duì)提高后續(xù)檢測(cè)中，疫苗的有效性和安全性，將起到關(guān)鍵作用。

左邊的是病毒樣顆粒電鏡照片

右邊是SARS-CoV-2病毒電鏡照片

你猜對(duì)了嗎？

SARS-CoV-2病毒照片來自NIH

最近，針對(duì)SARS-CoV-2病毒的mRNA疫苗研發(fā)在世界范圍內(nèi)都在加速進(jìn)行。來自美國(guó)，中國(guó)，英國(guó)的科學(xué)家紛紛宣布疫苗已初步完成制備工藝開發(fā)。但考慮到疫苗本身對(duì)安全性和有效性的要求極高，在最初抗原選擇上的謹(jǐn)慎，很可能降低下游實(shí)驗(yàn)中的試錯(cuò)成本。

 

mRNA疫苗的原理是，將體外制備的mRNA包裹成藥物遞送到體內(nèi)組織被細(xì)胞內(nèi)吞，外源mRNA到達(dá)細(xì)胞后被核糖體識(shí)別并根據(jù)其編碼的病毒抗原信息合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)。這些病毒抗原激活免疫系統(tǒng)后，產(chǎn)生能夠阻斷病毒進(jìn)入細(xì)胞的中和抗體。相比傳統(tǒng)疫苗，mRNA疫苗具有適用性更廣，序列可以靈活設(shè)計(jì)，以應(yīng)對(duì)不同的病原體；生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)工序更簡(jiǎn)單，成本更低，因此mRNA疫苗可以填補(bǔ)常規(guī)疫苗在傳染性疾病爆發(fā)期的空白。

體外轉(zhuǎn)錄mRNA需要在RNA轉(zhuǎn)錄酶作用下，以線性化DNA為模板，進(jìn)行轉(zhuǎn)錄擴(kuò)增，并加入適當(dāng)修飾（如加帽）提高穩(wěn)定性和翻譯效率。在此研究中，APExBIO提供mRNA體外合成平臺(tái)。APExBIO 即將組織 mRNA 技術(shù)相關(guān)的專題講座，有興趣的老師請(qǐng)?zhí)砑?/span>下方微信入群:

最后，感謝APExBIO中美兩地的各位同事在這項(xiàng)研究相關(guān)工作中的付出。能在短時(shí)間內(nèi)提供各項(xiàng)產(chǎn)品和技術(shù)支持，完成出色的工作，離不開長(zhǎng)久的積累，也離不開春節(jié)期間大家的辛勤付出。后續(xù)研發(fā)仍有很長(zhǎng)的路要走，APExBIO加油！