首个重组新城疫病毒(NDV)载体新冠疫苗已产生抗体

引言

截至04-25日,新冠已在全球211个国家和地区累计确诊超280万例,累计死亡超19万例。世界卫生组织指出"仍有许多国家处于爆发初期;新冠肺炎病毒将长期存在,疫情很容易出现复发"。全面普及接种新冠疫苗,可能是终止流行的唯一可行途径。鉴此,开发有效,安全,低成本的新冠疫苗将显得尤为紧迫和重要。目前全球正在开发的COVID-19疫苗有70多种,进入临床试验的有6种,分别属于腺病毒载体类(2种),mRNA类(2种),和灭活病毒类(2种)。由于各类疫苗都有各自的优缺点而且不同地区的人群对疫苗的核心诉求点也不尽相同,因此不断开发新型的新冠疫苗对确保疫苗最终的成功应用和普及极为重要。此外新冠病毒作为一种全新的病毒,人类对其认识也很有限,其致病和免疫机理也处于初步探索中,因此疫苗开发需要更多的尝试和探索,以做好与新冠病毒长期斗争的储备。


重组NDV载体新冠疫苗又获2项突破性进展

先前的大量研究表明NDV载体是一种安全,有效,低成本,容易生产的潜在人用疫苗的活载体,而且能够通过鼻腔接种,刺激机体产生鼻腔特异性粘膜免疫,构建预防呼吸道病毒的第一道防线。浙江迪福润丝生物科技有限公司在4月10日首次公开报道重组NDV载体新冠疫苗候选株NDV_COVID-19_S构建成功,目前该新冠疫苗开发取得进一步的突破性进展:

1. 重组NDV_COVID-19_S新冠疫苗已在小鼠中产生抗体。按照图1A所示,进行鼻腔免疫和采样,检测免疫后14,21,28天血清中特异性的IgG抗体(针对S1蛋白)。将血清20倍稀释后,用间接ELISA试剂盒,检测针对S1的IgG抗体。结果发现免疫后14天开始初步产生抗体;21天抗体有明显提高,但是抗体滴度离散度较大,提示不同动物的免疫反应并不同步;免疫后28天,抗体滴度进一步提高,而且抗体滴度整齐,提示特异性免疫反应已经逐步建立并完善(图1B)


首个重组新城疫病毒(NDV)载体新冠疫苗已产生抗体

图1. NDV_COVID-19_S新冠疫苗候选株鼻腔免疫4周龄BALB/c小鼠,血清特异性IgG抗体变化情况。

图1. (A)免疫程序和血清收集时间示意图;(B)血清IgG抗体(针对S1蛋白)14,21,28天的动态变化。


2. 筛选出超高生长特性的重组NDV载体新冠疫苗候选株。初始拯救病毒的血凝价(HA效价)为5-6log2,经过筛选纯化后HA效价显著提高,可达到11log2(图2A)。重组病毒生长特性显著提高,将为工业化生产和成本降低带来巨大市场优势,为疫苗的普及扫清产能不足和价格过高的障碍。为了确定高滴度生长筛选株的S基因是否存在突变而潜在影响S蛋白的免疫原性,我们对筛选株和原始株插入基因(S基因ORF),进行测序。结果表明,筛选株和原始株的插入S基因未发生任何突变,并且保留该毒株特有的遗传标记(图2C,S基因沉默突变C3756T,去除BamHI位点)。


首个重组新城疫病毒(NDV)载体新冠疫苗已产生抗体

图2. 高滴度重组NDV_COVID-19_S疫苗候选株的筛选和鉴定。

图2. (A)NDV_COVID-19_S筛选株显示超高血凝价;(B)RT-PCR分段扩增原始毒株和筛选毒株的S基因;(C)S基因完整ORF和特异分子标签的序列测定。


NDV_COVID-19_S重组株的额外用途


NDV_COVID-19_S的特点:

(1)容易扩增繁殖,在鸡胚生长滴度高;

(2)可以感染多种细胞,在感染的细胞里高效表达完整的S蛋白(图3)

(3)相比表达质粒的转染,重组病毒感染效率理论上可以达到100%;

(4)NDV载体对人或动物安全;

(5)新冠S蛋白理论上可以展示在NDV病毒粒子表面。


首个重组新城疫病毒(NDV)载体新冠疫苗已产生抗体

图3. NDV_COVID-19_S 感染细胞后S蛋白的表达情况。S蛋白清晰表达在细胞膜上(绿色荧光)


NDV_COVID-19_S重组株用途(除人用疫苗外):

(1) 用于高通量筛选针对S蛋白的诊断或治疗性单克隆抗体。

(2) 用于高通量筛选与S蛋白结合能力强的小分子,筛选潜在治疗性药物。

(3) 低成本地制备针对新冠S蛋白的多克隆抗体(如卵黄抗体)。

(4) 用于检测新冠病毒(针对S基因或蛋白)试剂盒的质控品。

(5) 研究不同细胞微环境中,S蛋白的修饰、定位等功能性研究。

(6) 其他潜在科研用途。


浙江迪福润丝生物科技有限公司简介

迪福润丝生物科技是一家专注于病毒载体和人/动物重大病毒性传染病基因工程疫苗开发的创新型科技公司。公司拥有新城疫病毒,流感病毒,逆转录病毒,疱疹病毒,杯状病毒,圆环病毒等多种RNA和DNA病毒基因工程疫苗构建和修饰平台。公司愿景是让人/动物更健康,动物源性食品更安全。为世界创造不同,为员工创造平台是公司发展坚定不移的理念。迪福润丝已完成首轮融资,投资方为树兰俊杰资本旗下生命科技成长基金。公司目前处于快速成长期,欢迎志同道合的投资方,互补性专业技术人员,商业运营人员等加入。


制版人: 半夏


参考文献


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2、 Sungnak, W., Huang, N., Bécavin, C. et al. SARS-CoV-2 entry factors are highly expressed in nasal epithelial cells together with innate immune genes. Nat Med (2020).
https://doi.org/10.1038/s41591-020-0868-6

3、Dinapoli J M , Kotelkin A , Yang L , et al. Newcastle disease virus, a host range-restricted virus, as a vaccine vector for intranasal immunization against emerging pathogens[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2007, 104(23):p.9788-9793.

4、Dinapoli J M , Yang L , Suguitan A , et al. Immunization of Primates with a Newcastle Disease Virus-Vectored Vaccine via the Respiratory Tract Induces a High Titer of Serum Neutralizing Antibodies against Highly Pathogenic Avian Influenza Virus[J]. Journal of Virology, 2007, 81(21):11560-11568.

5、Bukreyev A , Huang Z , Yang L , et al. Recombinant Newcastle Disease Virus Expressing a Foreign Viral Antigen Is Attenuated and Highly Immunogenic in Primates[J]. Journal of Virology, 2005, 79(21):13275-13284.

6、Lam H Y , Yeap S K , Rasoli M , et al. Safety and Clinical Usage of Newcastle Disease Virus in Cancer Therapy[J]. Journal of Biomedicine and Biotechnology, 2011, 2011:1-13.

7. 全球首个重组新城疫病毒载体新冠疫苗候选株构建成功. Bioart. 2020/4/10.

8. 这个杭州科研团队将新冠病毒保护性抗原基因插入另一种病毒载体 成功构建可用于生产鼻喷剂疫苗的毒株(N).杭州网,2020-04-15.


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