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科学研究

Scientific Research

医学生物学研究所研究进展快报第9期
医学生物学研究所王佑春团队和李倩倩团队开发了一种基于免疫聚焦的呼吸道合胞病毒融合蛋白单体疫苗设计策略

作者:科研处 发布时间:2025-12-09 10:20:10 浏览次数:

    2025年7月28日,中国医学科学院医学生物学研究所王佑春/李倩倩团队在《分子治疗》(Molecular Therapy)发表了题为“Immunofocusing design of a fusion glycoprotein monomer vaccine for respiratory syncytial virus”的论文。研究报道了一种呼吸道合胞病毒(RSV)融合蛋白截短单体设计,可诱导较好的免疫原性和免疫保护,且实现了免疫聚焦功能,便于生产、纯化和储存,为RSV疫苗设计提供了新策略。

      呼吸道合胞病毒属肺炎病毒科正肺病毒属,是导致婴幼儿及老年人下呼吸道感染的主要病原体。RSV融合蛋白(F)在介导膜融合过程中经历构象转换,由融合前构象(PreF)转变为融合后构象(PostF)。其中,PreF蛋白是疫苗开发的核心靶点,具有强中和表位,但其三聚体融合前构象极不稳定。当前RSV疫苗开发方向主要集中在稳定的PreF蛋白抗原设计和维持机制研究上,GSK、Pfizer和Moderna等公司基于PreF蛋白开发的疫苗陆续获批上市。本研究旨在探究基于截短和突变策略设计的RSV F蛋白单体,是否可实现免疫聚焦,且具有良好免疫原性和保护性。

    RSV PreF蛋白结构可分为三个区域:头部区(含抗原表位Ø)、颈部区(含表位II和表位V)及茎部区(含表位IV和表位I)。本团队设计了一种不引入外源三聚体基序,仅保留F蛋白的“头部”和“颈部”区域,由F2蛋白的26-105aa和F1蛋白的147-336aa通过GGSGGSGGS连接,并引入T72C-V76C二硫键突变和K87L空腔填充突变的RSV F蛋白,称为Q74截短单体(Q74 truncated monomer)。通过对该蛋白的抗原性、稳定性、免疫原性和保护效力的评估,验证其作为候选免疫原的可能性。

    抗原性评估发现,Q74截短单体可浓度依赖性结合PreF构象表位Ø单抗和非构象表位II单抗,但不结合PostF表位I单抗和表位IV单抗,表明其稳定维持PreF构象并实现免疫聚焦。稳定性评估发现,Q74在高温/极端pH下稳定性与DS-Cav1相当,但其抗冻融能力显著更优;且Q74变构起始温度及Tm值均高于DS-Cav1,表明其储存稳定性更佳。免疫原性评估发现,Q74免疫诱导的结合抗体更聚焦于PreF构象,且其免疫血清特异性阻断表位Ø和表位II结合,不阻断表位IV结合,证实其免疫聚焦效应;此外,Q74免疫可激发针对RSV A2/18537毒株的广谱中和抗体及强细胞免疫。保护效力评估发现,Q74免疫组小鼠肺部病毒载量显著降低,病理损伤减轻,且对RSV A2/18537毒株均具保护作用。

    综上,本研究通过结构导向开发的Q74截短单体,凭借免疫聚焦特性与理化稳定性,显著提升疫苗免疫原性和保护性,具备快速临床转化潜力,为RSV疫苗研发提供创新策略。

      本研究工作得到中国医学科学院医学与健康科技创新工程(2022-I2M-3-001)、国家自然科学基金青年项目(82402138)、国家自然科学基金面上项目(82372225)、国家重点研发计划(2023YFC2307900)、云南省科技领军人才项目(202405AB350002)、云南省兴滇英才计划等项目的资助。医学生物学研究所王佑春为论文通讯作者,李倩倩、李枝明、陈佳敏为论文的共同第一作者。

    论文链接:

    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1525001625005763

责任编辑:imbcams
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