2024年2月29日，复旦大学上海市重大传染病和生物安全研究院/基础医学院的陆路/姜世勃/刘泽众团队在Cell Press旗下期刊Cell Reports Medicine (IF=14.3) 上发表了题为“Neutralization of SARS-CoV-2 BA.2.86 and JN.1 by CF501 adjuvant-enhanced immune responses targeting the conserved epitopes in ancestral RBD”的研究论文。该研究利用团队研发的创新佐剂，成功激发了原始新冠病毒RBD中的保守表位，产生了广谱中和抗体，对当前最新的新冠病毒变异株亚变体BA.2.86和JN.1均表现出强效的中和作用，进一步验证了团队提出的“以不变应万变”疫苗研发策略的可行性。
新冠病毒不断的变异逃逸了之前大部分研发的中和抗体。研究发现，靶向RBD蛋白中保守中和位点的广谱中和抗体—SA55和BN03对目前流行的包括BA.2.86在内的多种变异株仍具有强效的中和作用。然而，通过疫苗免疫诱导产生的中和抗体大部分为疫苗抗原特异性的抗体，较难诱导产生高滴度的类似于SA55和BN03的高效广谱中和抗体，从而造成病毒逃逸。在艾滋和流感疫苗的研发中也面临同样难题。因此如何有效地强化疫苗抗原中弱势保守表位的免疫原性从而激发产生广谱中和抗体成了研发广谱疫苗的瓶颈之一。
最近，陆路/姜世勃/刘泽众团队发现与RBD-Fc疫苗抗原联用的新型STING激动剂佐剂CF501在恒河猴体内可有效激发位于原始新冠病毒RBD中保守表位的免疫原性，产生了在RBD区含有大量突变位点的最新变异株亚变体—BA.2.86和JN.1等的广谱中和抗体活性，并将其研究结果发表于Cell Reports Medicine。
该研究收集了接受原始SARS-CoV-2 RBD-Fc/ CF501免疫的恒河猴血清，系统评估了免疫后恒河猴血清对XBB.1.5、XBB.1.16、CH.1.1、EG.5、BA.2.86和JN.1变异株的中和活性。研究结果表明，即使JN.1等毒株在RBD区出现了大量的突变，辅以CF501佐剂的原始新冠病毒的RBD-Fc抗原在恒河猴体内仍能产生针对这些变异株的广谱且强效的交叉中和抗体。SA55和BN03抗体被证实是靶向RBD中保守表位的广谱且强效的中和抗体，可有效中和包括BA.2.86和XBB系列变异株。进一步研究发现，CF501佐剂可有效地增强与SA55和BN03共享保守表位的免疫原性，从而在免疫动物中诱生可中和BA.2.86和JN.1等Omicron亚变体的广谱中和抗体。
此外，该研究还观察到，在接种了两剂量疫苗后，恒河猴血清中产生的中和抗体主要是针对原始毒株的，对其他变异株的交叉中和抗体产生较少。然而，在第三次免疫后，在CF501佐剂的作用下，针对原始毒株的中和抗体水平未见显著提高，但却显著增加了针对保守表位的交叉中和抗体。这表明，在强效佐剂的作用下进行加强免疫可以有效提升疫苗的广谱性。
CF501/RBD-Fc疫苗诱导广谱的中和抗体应答
复旦大学刘泽众、周洁为论文共同第一作者。上海市重大传染病和生物安全研究院/复旦大学基础医学院陆路研究员、姜世勃教授，复旦大学药学院刘泽众青年研究员为论文共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等多项基金的资助支持。
对作者的采访
Cell press：本项研究有哪些亮点？
陆路：在HIV等疫苗抗原中，非常保守的中和表位通常不是免疫优势表位。尽管目前的技术可以在感染者体内分离到针对这些保守表位的中和抗体，例如针对HIV包膜蛋白上保守的MPER区的中和抗体10E8等，但通过疫苗免疫往往难以高效地诱导产生大量针对这些保守表位的中和抗体。这在研发广谱抗病毒疫苗领域一直是重要的关键科学问题。同样，在新冠病毒上，虽然病毒在不断变异和逃逸，但RBD上仍然保留着一些较为保守的中和表位，例如SA55中和抗体识别的表位等。如何能够通过疫苗形式，高效地诱发针对这些保守但却相对免疫弱势的表位的中和抗体，对于研发新冠病毒等冠状病毒广谱疫苗非常重要，也是当前领域的热点和难点之一。针对该问题，我们团队尝试了多种方案。在本研究中，我们发现创新佐剂可以显著提升诱导产生针对这些保守表位的中和抗体，从而实现广谱的免疫保护作用。尽管新冠病毒持续变异，特别是最近新的流行株JN.1出现，其S蛋白上发生了大量的突变。但我们的研究结果显示，新型STING激动剂佐剂可使原始毒株RBD-Fc抗原，在恒河猴体内仍产生出大量针对JN.1的强效且持久的中和抗体。考虑到JN.1相对于原始新冠病毒在RBD上的变异程度，这个结果让我们非常吃惊。我们本来预测应该不会有显著的中和抗体保留，那么我们可以着眼于研究病毒逃逸的机制，从而设计新的广谱疫苗思路。但结果却显示出仍有大量的中和抗体存在，特别是，新型佐剂CF501/RBD-Fc疫苗在免疫恒河猴后对目前流行的多种毒株，包括XBB、XBB.1.5、XBB.1.16、EG.5、CH.1.1、BA.2.86和JN.1都显示出了强效且持久的中和作用。进一步机制研究发现，通过辅以新型STING激动剂佐剂，确实有效的激发产生了更多类似于SA55、BN03、S309等针对RBD中保守表位的广谱中和抗体。并且有趣的是，在第三次免疫后，CF501佐剂并没有显著提升针对原始毒株的中和抗体水平，但却显著增加了针对保守表位的交叉中和抗体。这里面具体的机制细节仍有待于进一步研究。我们认为，这些发现不仅对新冠病毒等冠状病毒广谱疫苗的研发具有提示意义，也为其他病毒广谱抗变异疫苗的设计提供了参考和启示。
Cell press: 本研究报道的新冠候选疫苗有何不同之处？
姜世勃：本研究报道的新冠疫苗与其他疫苗的不同之处在于使用来自于原始新冠病毒的RBD抗原，通过佐剂作用，诱导产生广谱的中和抗体和免疫保护。早在2003年“非典”期间，我的团队就开始研究冠状病毒疫苗，在国际上首次报道了位于SARS-CoV刺突（S）蛋白中的受体结合域（RBD）可诱导强效的中和抗体反应，并研发出首个基于RBD的SARS-CoV疫苗候选。在2012年MERS爆发之后，我们也进行了大量靶向RBD的MERS-CoV疫苗和中和抗体的研究。这些早期工作为后续国际上对靶向RBD的新冠疫苗和抗体药物的成功研发奠定了理论与实验基础。在新冠疫情暴发后，我们团队提出了“以不变应万变”的理论，旨在开发广谱的冠状病毒疫苗。我们迅速展开了与此理论相关的研究，设计和构建了基于RBD-Fc二聚体蛋白的新冠疫苗。该二聚体蛋白不仅增加了分子量，暴露了一些隐藏在三聚体内部的保守中和表位，而且Fc部分还能起到分子内佐剂的作用（即通过疫苗抗原中Fc与含有Fc受体的抗原提呈细胞-APC结合）。然而，我们发现尽管RBD-Fc疫苗抗原能够诱导产生针对SARS-CoV-2的强效中和抗体，但对SARS-CoV的交叉中和抗体效果较弱。为此，我们又研发了一个新型的STING激动剂佐剂—CF501。CF501/RBD-Fc疫苗可在恒河猴等动物模型诱生高效的交叉中和抗体，可有效地中和新冠病毒及其变异株和Omicron亚变体，还可中和SARS-CoV以及一些来自蝙蝠的类SARS病毒（SARSr-CoV）。值得注意的是，与当前大部分疫苗需要不断更换抗原不同，我们的疫苗选用的是原始SARS-CoV-2的RBD作为抗原。联合使用我们团队研发的创新佐剂，可在免疫宿主体内诱生高效广谱的中和抗体，为应对未来新冠病毒的新变异及其它新发与再现的冠状病毒提供了可靠的解决方案。
Cell press：未来新冠疫苗的研究需要进一步解决哪些问题？
刘泽众：在未来，新冠疫苗的研究需要解决以下几个关键问题。首先，当前大多数新冠疫苗采用肌肉注射方式，这种方式无法在呼吸道产生强效的粘膜IgA抗体和肺部驻留的T细胞。这导致虽然疫苗可以预防重症，但无法有效预防病毒在呼吸道的感染和传播。因此，迫切需要研发安全有效的呼吸道粘膜疫苗，以诱导广谱的IgA粘膜抗体和肺部驻留T细胞，从而有效阻断新冠病毒的感染和传播。其次，当前新冠疫苗所诱导的免疫保护持久性有待提高。因此，如何诱发长效的免疫保护成为控制新冠病毒传播的关键因素。未来的研究需要着重解决如何延长免疫保护的持续时间，以确保人群长期免疫防护的有效性。总的来说，未来新冠疫苗的研究需要集中解决呼吸道广谱粘膜免疫和长效免疫保护两大问题，以提高疫苗的全面防护效果，有效控制病毒的传播和流行。
通讯作者：陆路
陆路，现任复旦大学研究员，博导。长期从事多肽等蛋白类抗感染新药物、新技术及新材料的研究。在国际上系统地提出了蛋白类“病毒失活剂”的基础理论，发现了MERS-CoV和新冠病毒等冠状病毒共性靶点6-HB和广谱多肽类抑制剂，并开展抗病毒广谱药物及疫苗等研究。近5年来，以第一/通讯（含共）在Science、Cell、Immunity（封面）、Cell Research（一篇封面）、Science Translational Medicine、Nature Microbiology、Science Advances、Nature Communications（×3）. PNAS（×3, 一篇封面）等发表论文数十篇，获WHO邀请报告、Science专题评述等。获得授权专利35项，完成多项专利的成果转让/转化，入选中国医药生物技术十大进展。作为负责人主持比尔盖茨基金会联合大挑战项目、国家重大专项、国家自然科学基金优秀青年科学基金、面上项目等国家项目10项。入选“全球前2%顶尖科学家排名”榜单，科睿唯安全球高被引科学家名单、“长江学者”，国家百千万人才工程国家级人选，国家“有突出贡献中青年专家”，国家“优青”，获谈家桢生命科学奖创新奖，转化医学奖励计划创新奖，“强国青年科学家提名奖”等。
通讯作者：姜世勃
姜世勃，教授，博导，复旦大学病原微生物研究所所长，上海市重大传染病和生物安全研究院/复旦大学基础医学院教授，美国微生物科学院Fellow。主要从事抗HIV、HPV、AIV、CoV药物及疫苗的研究。90年代初发现了第一个抗HIV的C多肽，其发明专利转让给一个美国药物公司开发出国际上首个基于病毒融合/入侵抑制剂的抗HIV多肽药物 ─ 恩夫韦肽（T20），因此而开辟了病毒融合/入侵抑制剂的新领域，并在该领域中保持着国际领跑的地位。先后发现了基于HPV入侵抑制剂的抗HPV生物蛋白辅料（近百万HPV感染者受益），和一系列抗SARS-CoV、MERS-CoV、和新冠病毒的多肽、及通用冠状病毒融合抑制剂多肽药物候选（已在III期临床试验），并开发出高效广谱抗β属冠状病毒的泛沙贝冠状病毒疫苗候选。作为PI承担美国NIH和中国NSFC及横向研究项目40余项，到位经费超2亿元。已在Cell（x3）、Nature（x2）、Science（x2）、Lancet（x4）、CNS子刊（x92）等SCI杂志发表584篇科学论文（总影响因子：7,245, 篇均IF：12.4；总被引：47,572次，篇均被引：81次），h指数为107；连续8年入选爱斯唯尔的“中国高被引学者”榜单，连续3年入选科睿唯安的“全球高被引科学家”榜单。曾担任 Lancet 的编辑顾问，现担任Antiviral Res和EMI等8个SCI杂志的编委。已申请发明专利115项，授权56项，转让11项，已开发出5类（项）创新性医药或医疗产品。2021年底获中国科技部的全国科技系统抗击新冠肺炎疫情先进个人奖。
通讯作者：刘泽众
刘泽众，现任复旦大学青年研究员，博导。复旦大学药学院药理系副主任，兼任中国药理学会抗炎免疫药理青年委员会常务委员、中国疫苗行业协会疫苗基础研究专业委员会青年委员。入选国家级青年拔尖人才、上海市启明星人才计划，主持国家自然科学基金重大研究计划（培育项目）、青年项目等项目。主要致力于重大病毒性传染病防治策略的研究。近五年在原创佐剂、广谱冠状病毒通用疫苗、新型抗病毒药物靶点等方向获得了重要突破。相应成果在Immunity（封面）、Cell Research（×3）、PNAS、Cell Reports、Cell Reports Medicine、Signal Transduction and Targeted Therapy、Protein Cell等杂志发表30多篇SCI论文。其中3篇入选ESI高被引论文。
