纳米粒子疫苗被证实可以提供冠状病毒防御能力 包括未来的变种

导读：在过去的20年里，与SARS-CoV和SARS-CoV-2这两种来自冠状病毒Sarbecovirus（乙型冠状病毒支系B）有关的流行病或大流行已经影响到了人类。

在过去的20年里，与SARS-CoV和SARS-CoV-2这两种来自冠状病毒Sarbecovirus（乙型冠状病毒支系B）有关的流行病或大流行已经影响到了人类。尽管迅速开发了有效的疫苗，但由SARS-CoV-2诱发的COVID-19大流行在全球已经持续了两年多。事实上，令人担忧的新型SARS-CoV-2变体（VOCs），如严重变异的Omicron VOCs，延长了COVID-19大流行的时间。

此外，在蝙蝠中发现了不同的冠状病毒，其中一些与血管紧张素转换酶2（ACE2），即SARS-CoV和SARS-CoV-2的进入受体相啮合，增加了新的CoV大流行的风险。因此，迫切需要开发治疗方法和疫苗来防范人畜共患的冠状病毒。

新研究的作者先前根据其表位以及是否识别出穗状物（S）三聚体上的下行或上行RBD，将SARS-CoV-2中和抗RBD抗体分为四个主要类别（I、II、III和IV类）。激发III类、IV类和I/IV类抗体的疫苗方法可以对可能发展的人畜共患的沙贝科病毒以及当代和即将出现的SARS-CoV-2变种进行免疫。

在本研究中，科学家们概述了动物免疫原性和病毒挑战评估，以分析mosaic-8 RBD-纳米粒子，这是一种可能的泛Sarbecovirus病毒疫苗，其中来自SARS-CoV-2和冠状病毒的RBD被共价键入一个60-mer的蛋白质纳米粒子。

该团队使用SARS-CoV-2 Beta RBD进行了分析。他们创造了mosaic-8b，即每个纳米粒子显示SARS-CoV-2 Beta RBD和其他7种arbecovirus RBD与60个区域结合，或同型，即每个纳米粒子展示SARS-CoV-2 Beta RBD的60个副本，RBD-mi3纳米粒子。研究人员利用SpyCatcher-SpyTag平台，将RBD与C端SpyTag003序列共价键合到一个60个子的纳米颗粒上，即SpyCatcher003-mi3，从而得到两种类型的RBD-mi3纳米颗粒。

Mosaic-8b和同型SARS-2 Beta RBD-mi3免疫诱导了K18小鼠的结合抗体和中和抗体。(A) 左图：免疫程序。K18-hACE2小鼠用5μg（RBD当量）mosaic-8b、mosaic-8g、同型SARS-2 Beta或未结合的SpyCatcher003-mi3纳米颗粒的摩尔当量进行免疫。右图。使用PDB 7SC1（RBD）、PDB 4MLI（SpyCatcher）和PDB 7B3Y（mi3）构建的mosaic-8和同型RBD-mi3纳米颗粒的结构模型。马赛克-8b和同型SARS-2 Beta RBD-mi3免疫在K18小鼠中诱发了结合和中和抗体。(A) 左图：免疫程序。K18-hACE2小鼠用5μg（RBD当量）mosaic-8b、mosaic-8g、同型SARS-2 Beta或未结合的SpyCatcher003-mi3纳米颗粒的摩尔当量进行免疫。右图。使用PDB 7SC1（RBD）、PDB 4MLI（SpyCatcher）和PDB 7B3Y（mi3）构建的mosaic-8和同型RBD-mi3纳米颗粒的结构模型。

作者研究了K18-人血管紧张素转换酶2（K18-hACE2）技法转基因小鼠的免疫反应和对病毒感染的保护，以比较同型或镶嵌式RBD-mi3纳米颗粒疫苗的有效性。四组接种疫苗的K18-hACE2小鼠，每组包括10只动物，之前被感染了SARS-CoV-2 Beta或SARS-CoV。

挑战四天后，研究人员收集了四组K18-hACE2小鼠的肺部和口咽拭子样本。科学家们评估了这些样本中感染性病毒和病毒核糖核酸（RNA）的数量。

该团队还在非人灵长类动物（NHPs）中进行了同型和镶嵌式RBD-mi3纳米颗粒疫苗接种和试验，将目前的发现扩展到另一种SARS-CoV-2和SARS-CoV感染的动物模型。然后他们研究了同型和镶嵌型纳米颗粒是否以不同的方式产生抗RBD抗体。

根据研究结果，用同型SARS-CoV-2 RBD-mi3和mosaic-8b RBD-mi3接种的动物显示出对乙型冠状病毒支系B以及SARS-CoV-2的保护。作者指出，与同型SARS-CoV-2相比，mosaic-8b的SARS-CoV-2 RBDs数量只有其八分之一。这些发现意味着mosaic RBD纳米颗粒可能是预防目前和未来SARS-CoV-2变异体感染的COVID-19疫苗替代品。