案例解析 | 抗病毒生物大分子制药治疗（一）

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案例解析 | 抗病毒生物大分子制药治疗（一）

2021.2.22

近期爆发的新型冠状病毒肺炎（COVID-19，对应的病毒为SARS-CoV-2）突出了开发有效治疗方法的重要性。在近期的公众号中，我们向大家介绍了“人民的希望”瑞德西韦的工作机制[1]，在此，我们结合疫苗、血清、多肽和单抗的研究案例，向大家继续介绍靶向病毒的大分子治疗和我们的解决方案是如何推动下一代治疗研究的。

No.1针对MERS的疫苗优化研究

中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)，是近年来第二个造成大规模人群传染的冠状病毒，相较于SARS病毒，其致死率高、发病快，因此急需研发有效的疫苗用于被动免疫。在2015年由NIH的Barney S. Graham主导的研究中，科学家评价和比较了靶向MERS的多种疫苗方案[2]。

基于DNA和蛋白为免疫原的免疫流程，图片源自参考资料2。

围绕MERS冠状病毒的刺突蛋白(S)，研究构建了多种cDNA和蛋白免疫原，分别通过电转和配合佐剂的形式免疫小鼠。为了提升研究的安全性，科学家建立了带有化学发光报告基因的假病毒体系。通过检测由病毒感染所致的化学发光，研究利用可溶性DPP4（MERS 靶点）和DPP4抗体验证了假病毒的功能。

MERS假病毒功能性验证，左图：基于过表达技术验证DPP4过表达提升病毒的感染能力，Huh7.5内源性高表达DPP4。中图：基于可溶性DPP4的竞争实验。右图：利用DPP4抗体抑制假病毒的感染。假病毒的化学发光检测基于96-well white/black Isoplate微孔板和Microbeta平台。图片源自参考资料2。

借助假病毒体系，研究追踪和评价了不同免疫策略产生的血清的中和能力和针对多种MERS病毒株的交叉中和能力。从结果可以看出，全程S1蛋白和2X S DNA-S1蛋白的免疫方案所获得的抗体最为有效，且能中和多种MERS病毒株。通过进一步的竞争实验和血清吸附实验，研究证实不同的免疫流程得到的血清靶向的S蛋白位置也不一样。与经典的微量中和实验(Microneutralization)相比，研究证实假病毒体系评价抗体中和能力更为敏感，灵敏度约有一个数量级的提升。通过解析抗体的亚型，研究发现基于S DNA的免疫方案能诱导IgG2a为主导的免疫反应，而S1蛋白刺激则产生IgG1为主导的免疫反应。在小鼠中，IgG2a的出现反映了Th1型免疫反应，促进了抗病毒相关因子如interferon-γ的释放，提升了T细胞介导的抗病毒反应。因此，相较于蛋白，基于DNA的疫苗可以通过建立T辅助细胞免疫应答来更有效的控制病毒感染。