Spike-Accum?生物偶联蛋白疫苗：一种高效诱导SARS-CoV-2特异性免疫的新型疫苗技术

本研究针对COVID-19疫苗存在的免疫原性不足、冷链运输限制等问题，开发了一种基于Accum?平台的新型Spike蛋白疫苗。研究人员通过生物偶联技术将Accum?分子与SARS-CoV-2刺突蛋白(Sp)结合，证实该疫苗能显著增强抗体效价，中和Sp-ACE2相互作用，并交叉识别多种变异株。在仓鼠模型中，该疫苗加速病毒清除且不引发肺部炎症，为应对未来大流行提供了快速开发疫苗的技术平台。

　　

研究背景

COVID-19大流行暴露了现有疫苗技术的局限性：mRNA疫苗需要超低温储存，而蛋白疫苗免疫原性较弱。刺突蛋白(Spike, Sp)作为SARS-CoV-2感染的关键媒介，其受体结合域(RBD)与ACE2受体的相互作用是疫苗设计的核心靶点。但传统Sp蛋白疫苗面临内体逃逸效率低、抗原呈递不足等挑战，亟需创新技术突破这些瓶颈。

关键技术方法

研究团队采用Accum^?（一种由胆酸与SV40核定位信号组成的分子）通过硫醇-马来酰亚胺化学偶联技术修饰Sp蛋白。通过圆二色谱(CD)和冷冻电镜(cryo-EM)验证蛋白结构稳定性，表面等离子共振(SPR)分析抗体中和能力，并在C57BL/6小鼠、新西兰兔和叙利亚仓鼠模型中评估免疫效果。

研究结果

Accum^?生物偶联不改变Sp蛋白三聚体结构

质谱分析显示Accum^?优先结合Sp蛋白的787-815、816-835和922-947位点，药物-抗体比(DAR)为3.3。冷冻电镜显示偶联后Sp仍保持开放构象（RMSD 1.4?），且热稳定性测试表明aSp在pH 7-10时抗变性能力增强。

aSp疫苗诱导更优的体液免疫应答

小鼠实验显示，与未修饰Sp相比，aSp/AddaSO₃组抗体效价提高3倍，主要靶向S1结构域（含RBD）。IgG1占比达90%，且体外中和实验NT₅₀值显著提升。SPR证实1:100稀释的血清可完全阻断ACE2-Sp结合。

抗体对变异株具有交叉反应性

aSp诱导的抗体对L452R/E484Q突变株中和活性最强，其次为L452R和N501Y变异株。假病毒中和实验显示，不同变异株抑制率无显著差异，表明表位识别具有广谱性。

非啮齿类动物中的免疫原性验证

兔模型证实Montanide ISA 720 VG佐剂效果优于AddaSO₃，且10倍Accum^?过量偶联为最佳条件。三剂量组（0.5/5/50μg）均未出现毒性反应，抗体水平呈剂量依赖性。

仓鼠模型证实快速病毒清除能力

双剂量10/50μg aSp组在攻毒后7天鼻洗液病毒RNA转阴，肺组织病理评分仅0-1分（对照组2-4分），且无肺泡出血。免疫组仓鼠体温波动与对照组无差异，但体重损失减少50%。

结论与意义

该研究首次将Accum^?技术应用于传染病疫苗设计，突破性地实现了：①通过内体逃逸增强抗原呈递，使蛋白疫苗达到类mRNA疫苗的免疫强度；②保持Sp天然构象的同时提升热稳定性（40-60℃耐受）；③单剂方案即可诱导持久免疫应答。这种模块化技术为未来新发传染病的疫苗快速开发提供了通用平台，尤其适用于冷链基础设施薄弱的地区。《iScience》刊发的这项成果标志着蛋白疫苗技术的重要突破。