《多项临床前研究表明刺突蛋白-铁蛋白纳米颗粒疫苗有望抵抗包括SARS-CoV-2在内的一系列冠状病毒》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2022-01-09
  • 最近发表的一系列临床前研究表明美国沃尔特-里德陆军研究所(WRAIR)的研究人员开发的刺突蛋白-铁蛋白纳米颗粒(Spike Ferritin Nanoparticle, SpFN)COVID-19疫苗不仅能引起有效的免疫反应,而且还可能对令人担忧的SARS-CoV-2变体以及其他冠状病毒提供广泛的保护。

    这些研究人员开发出基于铁蛋白平台的SpFN纳米颗粒疫苗,作为前瞻性的“泛SARS(pan-SARS)”策略的一部分,该策略旨在应对当前的大流行病,并作为第一道防线,防止令人担忧的SARS-CoV-2变体和未来可能出现的类似病毒。

    WRAIR新兴传染病处处长、该疫苗的共同发明者Kayvon Modjarrad博士说,“在过去20年中,人类冠状病毒的加速出现以及SARS-CoV-2变体的崛起,包括最近的Omicron,突显了对下一代先发制人的可以对冠状病毒疾病提供广泛保护的疫苗的持续需求。我们的策略是开发一种‘泛冠状病毒(pan-coronavirus)’疫苗技术,它有可能对多种冠状病毒毒株和物种提供安全、有效和持久的保护。”

    一项发表在Science Translational Medicine期刊上的临床前研究表明SpFN疫苗可以保护非人灵长类动物免受SARS-CoV-2原始毒株引起的疾病,并诱导出针对主要的SARS-CoV-2变体(包括2002年出现的SARS-CoV-1病毒)的高效力和广泛的中和抗体反应。

    SpFN在2021年4月进入人体临床试验的第一阶段。预计2021年12月结束的早期分析将提供关于SpFN的效力和广度的新见解,正如在临床前试验中所展示的那样,它的保护作用是否可以扩增到人类。这些数据还将使得科学家们能够将SpFN的免疫情况与其他已获准紧急使用的COVID-19疫苗进行比较。

    Modjarrad说,“这种疫苗在COVID-19疫苗领域脱颖而出。这种冠状病毒刺突蛋白在多面纳米颗粒表面上的重复性和有序的展示可能会刺激免疫力,从而转化为明显更广泛的保护。”

    WRAIR开发了第二种候选疫苗,即SARS-CoV-2刺突蛋白(SARS-CoV-2 Spike)受体结合结构域-铁蛋白纳米颗粒(Receptor-Binding Domain Ferritin Nanoparticle, RFN)疫苗,相比于SpFN疫苗,它靶向这种冠状病毒刺突蛋白的更小部分。最近发表在PNAS期刊上的一项研究显示RFN疫苗有可能对一系列SARS-CoV-2变体和SARS-CoV-1提供类似的保护。

    WRAIR结构生物学家和疫苗共同发明人Gordon Joyce博士说,“RFN候选疫苗更加紧凑,并且具有一些天然的优势,因为我们试图利用单一的疫苗平台提高对多种冠状病毒的免疫反应,所以它仍然被考虑作为我们泛冠状病毒疫苗开发管道的一部分。”

    WRAIR传染病研究中心主任Nelson Michael博士说,“随着COVID-19的演变,它的威胁还在继续,最终还会有其他新出现的疾病威胁。我们对开发下一代疫苗的投资是领先于COVID-19和未来疾病威胁的重要一步。”

    关于WRAIR开发的SpFN疫苗

    SpFN疫苗是一种蛋白亚单位纳米颗粒疫苗平台,这意味着它向免疫系统展示了病毒的一个片段以引起保护性反应。SpFN包含多个冠状病毒刺突蛋白,这些刺突蛋白连接到一种多面铁蛋白纳米颗粒的表面上。这些研究人员猜测,以一种有序的方式呈现多个刺突蛋白拷贝可能是诱发有效和广泛免疫反应的关键。该平台作为一种潜在的全球疫苗也具有优势,因为它在广泛的温度范围内保持稳定。这在缺乏超低温冰箱的环境中特别有用。

    SpFN疫苗是用一种叫做ALFQ的佐剂配制的。ALFQ是WRAIR的陆军研究人员开发的陆军脂质体配方系列佐剂之一。佐剂是疫苗的一个组成部分,有助于激活免疫系统和改善免疫反应。临床前研究和早期临床研究均表明ALFQ作为疫苗佐剂是安全的和强效的。

    参考资料:

    M. Gordon Joyce et al. A SARS-CoV-2 ferritin nanoparticle vaccine elicits protective immune responses in nonhuman primates. Science Translational Medicine, 2021, doi:10.1126/scitranslmed.abi5735.

    Hannah A. D. King et al. Efficacy and breadth of adjuvanted SARS-CoV-2 receptor-binding domain nanoparticle vaccine in macaques. PNAS, 2021, doi:10.1073/pnas.2106433118.

    Joshua M. Carmen et al. SARS-CoV-2 ferritin nanoparticle vaccine induces robust innate immune activity driving polyfunctional spike-specific T cell responses. npj Vaccines, 2021, doi:10.1038/s41541-021-00414-4.

    Kathryn McGuckin Wuertz et al. A SARS-CoV-2 spike ferritin nanoparticle vaccine protects hamsters against Alpha and Beta virus variant challenge. npj Vaccines, 2021, doi:10.1038/s41541-021-00392-7.

    M. Gordon Joyce et al. SARS-CoV-2 ferritin nanoparticle vaccines elicit broad SARS coronavirus immunogenicity. Cell Reports, 2021, doi:10.1016/j.celrep.2021.110143.

    SARS-COV-2-Spike-Ferritin-Nanoparticle (SpFN) Vaccine With ALFQ Adjuvant for Prevention of COVID-19 in Healthy Adults

    https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04784767

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/6794755.html
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    • 2022年1月9日讯/生物谷BIOON/---最近发表的一系列临床前研究表明美国沃尔特-里德陆军研究所(WRAIR)的研究人员开发的刺突蛋白-铁蛋白纳米颗粒(Spike Ferritin Nanoparticle, SpFN)COVID-19疫苗不仅能引起有效的免疫反应,而且还可能对令人担忧的SARS-CoV-2变体以及其他冠状病毒提供广泛的保护。 这些研究人员开发出基于铁蛋白平台的SpFN纳米颗粒疫苗,作为前瞻性的“泛SARS(pan-SARS)”策略的一部分,该策略旨在应对当前的大流行病,并作为第一道防线,防止令人担忧的SARS-CoV-2变体和未来可能出现的类似病毒。 WRAIR新兴传染病处处长、该疫苗的共同发明者Kayvon Modjarrad博士说,“在过去20年中,人类冠状病毒的加速出现以及SARS-CoV-2变体的崛起,包括最近的Omicron,突显了对下一代先发制人的可以对冠状病毒疾病提供广泛保护的疫苗的持续需求。我们的策略是开发一种‘泛冠状病毒(pan-coronavirus)’疫苗技术,它有可能对多种冠状病毒毒株和物种提供安全、有效和持久的保护。” 一项发表在Science Translational Medicine期刊上的临床前研究表明SpFN疫苗可以保护非人灵长类动物免受SARS-CoV-2原始毒株引起的疾病,并诱导出针对主要的SARS-CoV-2变体(包括2002年出现的SARS-CoV-1病毒)的高效力和广泛的中和抗体反应。 SpFN在2021年4月进入人体临床试验的第一阶段。预计2021年12月结束的早期分析将提供关于SpFN的效力和广度的新见解,正如在临床前试验中所展示的那样,它的保护作用是否可以扩增到人类。这些数据还将使得科学家们能够将SpFN的免疫情况与其他已获准紧急使用的COVID-19疫苗进行比较。 图片来自Cell Reports, 2021, doi:10.1016/j.celrep.2021.110143。 Modjarrad说,“这种疫苗在COVID-19疫苗领域脱颖而出。这种冠状病毒刺突蛋白在多面纳米颗粒表面上的重复性和有序的展示可能会刺激免疫力,从而转化为明显更广泛的保护。” WRAIR开发了第二种候选疫苗,即SARS-CoV-2刺突蛋白(SARS-CoV-2 Spike)受体结合结构域-铁蛋白纳米颗粒(Receptor-Binding Domain Ferritin Nanoparticle, RFN)疫苗,相比于SpFN疫苗,它靶向这种冠状病毒刺突蛋白的更小部分。最近发表在PNAS期刊上的一项研究显示RFN疫苗有可能对一系列SARS-CoV-2变体和SARS-CoV-1提供类似的保护。 WRAIR结构生物学家和疫苗共同发明人Gordon Joyce博士说,“RFN候选疫苗更加紧凑,并且具有一些天然的优势,因为我们试图利用单一的疫苗平台提高对多种冠状病毒的免疫反应,所以它仍然被考虑作为我们泛冠状病毒疫苗开发管道的一部分。” WRAIR传染病研究中心主任Nelson Michael博士说,“随着COVID-19的演变,它的威胁还在继续,最终还会有其他新出现的疾病威胁。我们对开发下一代疫苗的投资是领先于COVID-19和未来疾病威胁的重要一步。” 关于WRAIR开发的SpFN疫苗 SpFN疫苗是一种蛋白亚单位纳米颗粒疫苗平台,这意味着它向免疫系统展示了病毒的一个片段以引起保护性反应。SpFN包含多个冠状病毒刺突蛋白,这些刺突蛋白连接到一种多面铁蛋白纳米颗粒的表面上。这些研究人员猜测,以一种有序的方式呈现多个刺突蛋白拷贝可能是诱发有效和广泛免疫反应的关键。该平台作为一种潜在的全球疫苗也具有优势,因为它在广泛的温度范围内保持稳定。这在缺乏超低温冰箱的环境中特别有用。 SpFN疫苗是用一种叫做ALFQ的佐剂配制的。ALFQ是WRAIR的陆军研究人员开发的陆军脂质体配方系列佐剂之一。佐剂是疫苗的一个组成部分,有助于激活免疫系统和改善免疫反应。临床前研究和早期临床研究均表明ALFQ作为疫苗佐剂是安全的和强效的。(生物谷 Bioon.com)
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    • 引起大流行的SARS-CoV-2病毒只是冠状病毒家族中许多不同病毒中的一种。这种病毒家族中的许多成员在蝙蝠等动物种群中传播,并有可能像SARS-CoV-2一样,“跳到” 人类群体中。美国加州理工学院生物学与生物工程教授Pamela Björkman及其团队正在致力于开发针对一系列相关冠状病毒的疫苗,目的是预防未来的大流行病。 如今,在Björkman实验室的研究生Alex Cohen的带领下,这个团队设计了一种基于蛋白的60亚单位纳米颗粒,该纳米颗粒上面附着了多达8种不同类型的冠状病毒的片段。当注射到小鼠体内时,这种疫苗会诱导产生对各种不同的冠状病毒---包括没有呈现在这种纳米颗粒上的类似病毒---作出反应的抗体。相关研究结果于2021年1月12日在线发表在Science期刊上,论文标题为“Mosaic nanoparticles elicit cross-reactive immune responses to zoonotic coronaviruses in mice”。 这种称为嵌合纳米颗粒(mosaic nanoparticle)的疫苗平台,最初是由英国牛津大学的合作者开发的。这种纳米颗粒的形状就像是由60个相同蛋白组成的笼子,每蛋白上都有一个小的功能类似于尼龙搭扣(Velcro)的蛋白标签。Cohen 和他的团队获取不同冠状病毒的刺突蛋白(刺突蛋白在感染中起着最大的作用)的片段,并给每个片段添加可与纳米颗粒笼子上的蛋白标签结合在一起的蛋白标签。当这些病毒片段与纳米颗粒笼子结构混合在一起时,每个病毒片段上的标签都会附着在笼子上的蛋白标签上,从而使得纳米颗粒表面上呈现出代表不同冠状病毒毒株的刺突蛋白片段。 用这种纳米颗粒平台呈现8种不同的冠状病毒刺突蛋白片段,即受体结合结构域(RBD),可让小鼠产生多样化的抗体反应,这比传统的疫苗方法只呈现单一类型冠状病毒的刺突蛋白片段更有优势。疫苗接种后,小鼠随后产生的抗体能够对许多不同的冠状病毒毒株产生反应。重要的是,这些抗体对这种纳米颗粒上不存在的相关冠状病毒毒株具有反应性。这表明,通过向免疫系统呈现多种不同的冠状病毒变种,免疫系统学会识别冠状病毒的共同特征,从而有可能对新出现的有潜力引起另一场大流行病的冠状病毒---不仅仅是SARS-CoV-2变种---做出反应。 尽管该团队仍在研究这一现象背后的机制,但是这些研究结果是有希望的。下一步是研究免疫接种是否能阻止制造这些抗体的动物出现病毒感染和/或感染症状。 Cohen说,“如果我们能够证实我们的纳米颗粒技术诱导的免疫反应确实能够保护动物免受感染导致的疾病,那么我们希望能够将这项技术推进到人类临床试验中,尽管从现在到那时还有很多步骤需要进行。我们并不设想这种方法会取代任何现有的疫苗,但在面对未来新出现的病毒威胁时,手头有很多工具是好事。” Björkman说,“不幸的是,SARS-CoV-2不太可能成为最后一种引起大流行病的冠状病毒。Cohen的研究结果表明有可能提高多样化的中和抗体反应,即便是针对这种注射型纳米颗粒上没有呈现的冠状病毒毒株,也是如此。因此,我们希望这项技术可以用于防范未来动物冠状病毒交叉进入人类。此外,这种纳米颗粒还能引起针对SARS-CoV-2的中和反应,因此如今有可能用它们来预防COVID-19以及其他具有大流行潜力的冠状病毒。”