减毒SARS-CoV-2疫苗OTS-228在临床前模型中展现卓越安全性、稳定性与交叉保护效力

为解决现有COVID-19疫苗在交叉保护性和传播阻断方面的局限性，德国Friedrich-Loeffler-Institut团队开发了基于多重基因组修饰的减毒活疫苗(LAV)OTS-228。研究通过叙利亚仓鼠模型证实，该疫苗即使在高剂量(106.1 TCID50)下仍保持完全减毒特性，可阻断病毒传播，并对Omicron BA.2/XBB.1.5等变异株提供完全保护。其独特的"一终止"密码子(OTS)设计联合nsp1突变、ORF6-8缺失等策略，使毒力回复风险显著降低，PD50低于100 TCID50，为新一代呼吸道疫苗开发提供重要范式。

　　

【研究背景】
在全球抗击COVID-19的战役中，现有疫苗面临三大挑战：对不断变异的病毒株保护力下降、无法有效阻断人际传播、依赖注射接种带来的可及性限制。传统灭活疫苗和mRNA疫苗虽能诱导系统性免疫，但难以在呼吸道黏膜形成持久屏障。而减毒活疫苗(LAV)因其模拟自然感染过程，能同时激活体液免疫和细胞免疫，被视为解决这些痛点的潜在方案。然而，历史上脊髓灰质炎等LAV曾出现毒力回复案例，如何平衡安全性与效力成为关键科学难题。

【研究概览】
德国Friedrich-Loeffler-Institut联合伯尔尼大学的研究团队在《npj Vaccines》发表重要成果，报道了其开发的SARS-CoV-2减毒活疫苗OTS-228的全面临床前评估。该疫苗通过四重基因组改造策略：将ORF1ab中325个丝氨酸/亮氨酸密码子改为"一终止"密码子(OTS)、引入nsp1蛋白K164A/H165A突变、删除辅助蛋白ORF6-8编码区、移除刺突蛋白S1/S2多碱基切割位点(PCS)，构建出遗传稳定性显著增强的疫苗候选株。研究通过最大剂量试验、体内外连续传代实验和低剂量保护性研究，系统验证了其安全性和有效性。

【关键技术】
研究采用叙利亚仓鼠中度COVID-19模型，通过TCID₅₀滴定确定病毒滴度，RT-qPCR定量病毒基因组拷贝数。免疫后通过ELISA检测RBD特异性抗体，病毒中和试验(VNT₁₀₀)评估血清中和活性。组织病理学采用HE染色和免疫组化分析肺部病变，深度测序监控基因组稳定性。实验设置包括：最大剂量组(10^6.1 TCID₅₀)、4次体内传代组、15次体外传代组及低剂量组(<100 TCID₅₀)。

【研究结果】

1. 最大剂量实验确认减毒特性与传播阻断
   接种10^6.1 TCID₅₀的仓鼠仅出现短暂鼻洗液排毒(峰值3天)，但接触动物始终未感染。组织分布显示5天后呼吸道组织即开始清除病毒，14天后仅鼻甲残留微量RNA。病理学证实无肺炎性肺不张，仅见轻度血管周围免疫细胞浸润。所有接种动物均产生RBD特异性抗体和中和抗体，效价与剂量正相关。

2. 体内外传代验证基因组稳定性
   4次体内传代中，仅鼻组织匀浆组能成功传代，鼻洗液组完全无感染性。深度测序发现传代后仅出现nsp3 N1922Y和spike S514Y两个非关键突变，325个OTS密码子和nsp1突变保持完整。15次体外传代的疫苗株(OTS-228 P.15)接种后，1/6接触动物检测到病毒，但基因组分析显示关键衰减位点未改变。

3. 低剂量免疫揭示强效保护
   <100 TCID₅₀接种时，50%动物(应答者)产生中和抗体，挑战后完全避免体重下降和肺部感染。非应答者则出现典型血管病变和76%肺不张。值得注意的是，应答者的接触动物全部未感染，证实低剂量即可实现传播阻断。

4. 交叉保护能力验证
   用Alpha/Delta混合毒株攻击P.15免疫动物时，疫苗接种组鼻洗液病毒载量较对照组降低3017倍，肺部几乎无病毒RNA。组织学显示免疫组仅残留局灶性支气管周围浸润，而对照组出现严重坏死性支气管炎。

【结论与意义】
该研究通过创新性的"多重遗传枷锁"设计，使OTS-228成为首个兼具高安全边际与广谱保护力的SARS-CoV-2减毒活疫苗候选株。其核心突破在于：

1. 通过OTS密码子引入使病毒处于不利进化地位，联合nsp1突变解除宿主翻译抑制，ORF6-8缺失增强免疫识别；
2. 证实即使极端条件下(10⁶ TCID₅₀剂量或15代传代)仍保持衰减表型；
3. 揭示黏膜免疫可建立"三重防线"——阻止自身发病、阻断传播、交叉保护变异株。

相比传统LAV依赖随机传代减毒，OTS-228的理性设计为RNA病毒疫苗开发提供新范式。其滴鼻接种方式尤其适用于资源有限地区的大规模免疫。未来研究需进一步评估预存免疫力影响，但同类疫苗sCPD9已证明LAV在已免疫个体中仍能增强保护。这项研究标志着COVID-19疫苗开发从应急性产品向可持续性防疫工具的转变，为应对未来冠状病毒大流行储备关键技术。