低成本的COVID-19疫苗可以提高世界各地的群体免疫力

斯坦福大学医学院的研究人员和同事在恒河猴身上测试了一种低成本、基于蛋白质的COVID-19疫苗，这种疫苗对已知变异的免疫力至少有一年的时间。研究人员希望，这种疫苗可以在不冷藏的情况下保存长达两周，可能对婴儿特别有益，它将有助于减轻对加强剂的需求，同时提高世界各地的群体免疫力。

如果疫苗成功的人体试验它可能是广泛用于COVID-19的mRNA疫苗的替代品，没有诸如高费用和低温储存要求等缺点。基于蛋白质的疫苗使用目标病毒的蛋白质片段而不是整个病毒，几十年来一直用于预防带状疱疹和肝炎等疾病。

“我们的动机是研制出一种疫苗，让全世界都能接种疫苗，”弗吉尼亚大学和路德维希大学生物化学教授彼得·金博士说。“以mRNA疫苗为例，它们价格昂贵，制造困难，需要冷藏。所以，我们想用这种疫苗来解决这些问题。”

这种新疫苗被称为delta - c70 -铁蛋白- hexapro，它含有一种铝佐剂，这种佐剂能刺激更强的免疫反应。它被简称为dcfhp明矾。

Kim是4月17日发表在《科学》杂志上的一篇论文的资深作者自然通讯这是对疫苗的描述第一合著者包括前化学研究生佩顿·威登巴赫博士;生物化学研究科学家Mrinmoy Sanyal博士;以及前生物化学研究科学家Natalia Friedland博士。

广谱的保护

世界上很大一部分人口要么需要加强接种，要么由于温度要求和成本原因仍未接种疫苗。根据非洲疾病控制与预防中心的数据，在一些非洲国家——人均疫苗接种率最低的大陆——接种疫苗的人口不到10%。由于dcfhp明矾可以大量生产，且不需要冷藏，稳定性好，因此可以以较低的成本进行分销。它的佐剂是氢氧化铝或明矾，价格便宜，由于其安全等级而被广泛使用，包括婴儿。

Kim预计这种疫苗会像婴儿接种的最初版本一样有效。Kim说，如果婴儿首先接种像dcfhp -明矾那样针对多种菌株的广谱疫苗，婴儿的免疫反应可能会更具保护性。

疫苗提供了免疫力恒河猴SARS-CoV-1是SARS-CoV-2谱系的远亲。与辉瑞/BioNTech和Moderna mRNA双价疫苗不同，DCFHP-alum仅使用第一株刺突蛋白开发。该疫苗含有原武汉菌株和最新突变菌株。

这种方法避开了“变体追逐”，即研究人员不断改变增强剂配方以跟上病毒突变的步伐。

“令人兴奋的是，如果这些结果适用于人类，我们可以提高群体免疫力，因为人们厌倦了每三四个月接种一次疫苗，”金说。

菜谱

在开发dcfhp明矾疫苗的过程中，科学家们对冠状病毒表面的尖刺进行了一些改变。

它们首先稳定了尖刺:在劫持我们的细胞以制造新病毒颗粒的过程中，冠状病毒利用其表面的尖刺抓住我们细胞上的蛋白质。一旦蛋白质附着在刺突上，刺突就会翻过来与我们的细胞融合。通过修改尖刺使它们更坚硬，这样它们就不能从里到外翻转，疫苗可以防止这种篡改。

对于第二次改变，他们融合了铁蛋白，一种提供抗原的纳米颗粒免疫系统到尖刺。Kim说，除了稳定刺突蛋白外，使用纳米颗粒是免疫系统更好的兴奋剂，部分原因是纳米颗粒被树突状细胞捕获。这些细胞捕获外来抗原并将其运送到淋巴结在那里它们会遇到B细胞和T细胞——免疫反应的基本组成部分。

第三个变化是，研究人员删除了最靠近病毒膜的刺突的最后70个氨基酸，这些氨基酸是蛋白质的组成部分。Kim将该地区描述为“免疫系统的干扰”。人们对这个区域产生强烈的抗体反应，但产生的抗体不能中和病毒。科学家们的假设是，通过去除这部分蛋白质，疫苗会刺激免疫系统产生更多的抗体来中和病毒。

疫苗研制成功后，研究小组对10只雄性恒河猴进行了免疫接种，然后将它们分为两组:一组在21天后注射强化疫苗，另一组在92天后注射强化疫苗。然后对这些动物进行抗体测试，以获得对病毒的免疫力。两者在免疫后均表现出耐药性，且持续时间至少为250天。92天后注射的增强剂比21天后注射的增强剂引起了更强的免疫反应。

研究人员在第381天给猴子注射了第二剂增强剂，几乎消除了两组之间的免疫反应差异。在第二次增强后，两者都有显著的免疫反应，显示出免疫系统的记忆。

Kim希望在人类身上看到同样令人鼓舞的结果。临床试验将在未来几个月内开始。

“有了这种有希望的疫苗，如果它通过了临床试验，我们可以针对世界上大部分未接种疫苗的人口或需要加强疫苗的人口，”金说。