SARS-CoV-2膜蛋白病毒样颗粒的制备与免疫学评估

《Virology Journal》：Generation and immunological evaluation of SARS-CoV-2 membrane protein virus-like particles

　　

摘要

背景

SARS-CoV-2大流行的出现导致了高传播性变异株的扩散，比如源自印度的德尔塔变异株，这凸显出亟需研发新的抗病毒药物、治疗手段和疫苗。在之前的研究中，我们发现膜包膜病毒样颗粒具有抗原性和中和活性。因此，本研究旨在探讨单独的M蛋白是否能够形成能够引发免疫反应的病毒样颗粒。

方法

通过计算方法，我们确定了M蛋白中参与病毒样颗粒形成的关键相互作用残基，以及这些残基与其他结构蛋白如刺突蛋白（S）、核衣壳蛋白（N）和包膜蛋白（E）的相互作用。SARS-CoV-2的M蛋白在Sf-21昆虫细胞中表达，随后得到的病毒样颗粒被纯化，对其形状和大小进行检测，并通过动态光散射、场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜对其特性进行分析。纯化的病毒样颗粒被注射到BALB/c小鼠体内，以评估其与未感染对照组的免疫反应差异。

结果

生物物理分析表明，这些颗粒为圆形，大小约为180–200纳米。免疫小鼠体内的IgG、IgM和IgA血清水平高于未感染小鼠。进一步的qRT-PCR分析显示，小鼠体内IFN-γ、IL-2和IL-12的水平上升，表明针对M蛋白的免疫反应以TH1型为主。

结论

我们的研究表明，高度保守的M蛋白能够自我组装成病毒样颗粒，并引发体液免疫和细胞免疫反应。此外，虽然M蛋白病毒样颗粒能引发显著的抗体和细胞因子反应，但单独使用时无法产生可检测的中和活性。