中国团队设计新冠疫苗新平台 发布mRNA动物实验数据(2)
由于糖基化影响疫苗的免疫原性和免疫优势,实验检查了病毒模拟颗粒表面刺突的糖基化状态。值得注意的是,PNGase F处理后,S2带向下移动,表明病毒模拟颗粒上的刺突蛋白被N-连接的糖基化修饰,这与质谱法揭示的SARS-CoV-2的近期发现一致。
接下来,研究者将病毒模拟颗粒转导至293T细胞并评估了刺突蛋白的表达。在感染后36小时收获了细胞,进行Western印迹分析。在这里,研究者仍然观察到病毒模拟颗粒在293T细胞中的刺突蛋白表达,表明VSV-G被共组装成病毒模拟颗粒,从而扩大了它们的向性。研究者发现了两个主要的刺突带,可能是糖基化的全长单刺突及其二聚体/三聚体形式。
此外,研究者使用共聚焦分析法对转染或转导的293T细胞进行了确认,其表达了刺突。为了检查病毒模拟颗粒的先天免疫特性,使用THP-1衍生的巨噬细胞作为核酸传感模型,发现I型干扰素(IFN)和IFN刺激的基因ISG-15和视黄酸诱导的基因没有明显增加I(RIG-I)。由于带刺突的病毒模拟颗粒比野生型对应物更有效地掺入了刺突的mRNA和蛋白,因此研究者选择它作为体内评估的候选疫苗(指定为ShaCoVacc)。
为了获得ShaCoVacc的免疫原性,研究者将候选疫苗注射到C57BL / 6J小鼠中。在接种疫苗后两周后,对小鼠血清进行了酶联免疫吸附测定(ELISA),以获取刺突特异性IgG。研究者观察到了刺突特异性IgG的显著诱导。
为了评估中和抗体的产生,还使用了编码萤火虫荧光素酶的刺突假型HIV进行了中和测定——一种成熟的伪病毒中和测定。有趣的是,在研究中,单次注射ShaCoVacc可以诱导针对SARS-CoV-2的即刻有效免疫反应,而灭活疫苗则需要至少两次或三剂注射。
研究者还采用了刺突假型慢病毒,该慢病毒编码GFP来转导Huh-7细胞。实验发现,用来自疫苗接种小鼠的1:40稀释血清进行的预培养几乎完全消除了荧光,这对于安慰剂组和阳性对照很明显。有趣的是,来自接种小鼠的血清在Huh-7细胞中没有抑制VSV-G假型慢病毒的转导,这表明中和抗体具有刺突特异性。
T细胞免疫应答通常对于疫苗控制病毒感染的功能很重要。但是,在COVID-19中,细胞因子的过度产生与症状严重程度相关。因此,研究团队认为,对于任何SARS5 CoV-2疫苗,细胞免疫都必须谨慎。
在这项研究中,通过模拟带有刺突衍生肽池的脾细胞来评估T细胞免疫反应。研究者没有发现IFN-γ和IL-2的表达增加,这表明对于ShaCoVacc而言,刺突特异性细胞免疫反应并不显著。这与最近的灭活SARS-CoV-2疫苗研究相一致,该疫苗具有保护作用,但未发现接种猕猴的淋巴细胞和关键细胞因子的百分比有显著变化。此外,在疫苗接种过程中未发现ShaCoVacc引起的体重减轻,表明无明显毒性。
通过解剖接种疫苗的小鼠,可进一步了解刺突特异性抗体的线性表位特征,研究者使用了一种新开发的肽微阵列,其中包含覆盖刺突整个长度的短肽。研究者发现,与疫苗接种组的某些刺突肽相对应的信号强度各不相同,安慰剂治疗的小鼠则未观察到信号。
研究团队还量化了分别针对S1域和受体结合域(RBD)的抗体的信号强度。接种小鼠的血清在两个结构域均引发了明显较高的信号,这与此前刺突特异性抗体的ELISA分析和中和测定相吻合。