自1月22日义翘神州全球首发新冠病毒重要靶点抗原蛋白S-RBD以来，就开始助力研究人员在多个研究领域不断取得新成果、新突破，比如新冠病毒蛋白结构研究、抗体筛选、病人血清中抗体检测、不同样本中抗原检测、中和抗体研究、疫苗开发等。在本文中我们将对新冠病毒产品在疫苗开发中效价检测及免疫研究中的应用进行综述。
新冠病毒蛋白产品在DNA疫苗开发中免疫检测应用
已有研究证实，DNA疫苗可以在SARS和MERS病毒中产生中和抗体，预防病毒的入侵。新冠病毒蛋白在序列和结构上与SARS蛋白相似，并且与MERS的Spike蛋白共享一个全局蛋白折叠结构，因此，可以结合先前DNA疫苗开发经验和体系快速开发出新冠病毒疫苗。“Immunogenicity of a DNA vaccine candidate for COVID-19”报道的INO-4800疫苗正是在此基础上进行开发的，目前已经进入临床试验。
INO-4800靶向新冠病毒的主要靶点抗原Spike蛋白。在小鼠和豚鼠中进行接种，结果显示产生高结合活性和中和抗体，以及T细胞应答。研究人员通过三种独立的中和试验对疫苗免疫效果进行评价，分别为假病毒、活病毒和高通量替代中和试验，结果显示DNA疫苗诱导产生的抗体能够阻断新冠病毒S蛋白与宿主ACE2结合。
酶联免疫吸附测定（ELISA）是利用抗原抗体特异性结合进行免疫反应定性和定量的检测方法，在疫苗研发过程中是一项常用的检测技术。在本次研究中，科研人员利用义翘神州提供的新冠病毒抗原S1蛋白（货号：40591-V08H）、S1+ S2 ECD蛋白（货号：40589-V08B1），SARS病毒抗原S1蛋白（货号：40150-V08B1），以及人ACE2重组蛋白（货号：10108-H02H）及其他相关蛋白，构建多个ELISA检测平台。
通过小鼠胫前肌注射DNA疫苗进行免疫原性评价。免疫小鼠血清ELISA结果显示，IgG与新冠病毒S蛋白抗原结合，与SARS病毒S蛋白抗原的交叉反应有限。通过新冠病毒S蛋白假病毒中和实验，在免疫小鼠中观察到中和ID50的平均滴度为92.2。在免疫小鼠的血清中同样检测到活病毒的中和效价。在豚鼠皮下注射DNA疫苗，在第14天利用ELISA检测到血清中具有抗S蛋白结合力的抗体，在假病毒和活病毒均检测到中和效价。
疫苗效价还包括是否能够有效抑制S蛋白与宿主受体的结合。研究人员通过构建中和替代的ELISA方法，进行ACE2抑制试验。通过对照试验可以证明ACE2能够与新冠病毒S蛋白结合。对小鼠和豚鼠进行免疫，免疫后纯化血清IgG，结果发现实验动物血清对新冠病毒S蛋白与ACE2结合具有抑制作用。总之，通过小鼠和豚鼠的免疫原试验，说明DAN疫苗能够诱导产生靶向新冠病毒S蛋白的功能性阻断抗体应答，抑制病毒与ACE2受体结合。并且支气管肺泡灌洗液的ELISA检测结果，表明疫苗免疫后在肺部产生特异性抗体。
新冠病毒蛋白在纳米疫苗免疫和效价检测中的应用
中山大学的陈永明教授团队开发了一种新冠病毒的亚单位纳米疫苗。他们利用阳离子脂质体为载体，将Toll样受体激动剂佐剂和购自义翘神州的新冠病毒S1重组蛋白组合在一起，制备了一种简单、高效的颗粒大小在160纳米的疫苗。
通过不同的疫苗配方免疫BALB/c小鼠，分别为新冠病毒S1重组蛋白加明矾组合（A+S1）、S1蛋白加Toll样受体激动剂佐剂组合（f(M+C+S1)）、纳米疫苗（p(M+C)-S1）。结果显示纳米疫苗能够有效诱导小鼠体液免疫应答，接种后的小鼠清有效抑制新冠病毒对Vero细胞的感染。并且，与S1重组蛋白和传统佐剂混合物相比，该疫苗更有效的激活CD4+和CD8+细胞，引起强大的T细胞免疫，在消除患者体内病毒中发挥关键作用。进一步研究发现纳米疫苗能够诱发粘膜免疫，为宿主提供粘膜保护。
新冠病毒蛋白对家兔免疫后的定性研究
来自美国FDA的病毒产品事业部的一项研究中，基于多种新冠病毒靶向S蛋白的候选疫苗正在开发中，为了更好的了解S蛋白疫苗诱导的抗体应答，对不同的S蛋白进行了免疫评价。
研究人员利用购自义翘神州的新冠病毒S蛋白进行免疫家兔进行定性研究。这些蛋白包括缺乏胞浆和跨膜区的S1+S2区域（Val 16-Pro1213，货号：40589-V08B1）、S1区域（Val16-Arg685，货号：40591-V08H）、受体结合域RBD（Arg319-Phe541，货号：40592-V08H）、S2区域（Ser686-Pro1213，货号：40590-V08B）。这些蛋白通过HEK293哺乳动物细胞（S1和RBD）或昆虫-杆状病毒细胞（S1+S2和S2）表达获得。这些蛋白与临床开发中使用的疫苗抗原相似。
研究结果显示除了S2区域，其它三种抗原都能产生针对新冠病毒的强中和抗体。通过噬菌体展示文库分析疫苗诱导的抗体图谱，确定S1、S1-RBD的免疫优势表位。并且RBD免疫原具有较高的抗体效价，对天然刺激性抗原的亲和力是其它抗原的5倍，抗体亲和力与中和滴度密切相关。研究结果有利于新冠病毒疫苗的设计、开发和评价。
新冠病毒RBD免疫产生无ADE但具有SARS交叉中和活性的抗体
研究人员通过新冠病毒的RBD重组蛋白（RBD-mFc购自义翘神州，货号：40592-V05H）进行动物免疫，发现免疫小鼠可诱导多功能的抗体应答，制备的血清能有效阻断RBD与ACE2相互结合，抑制S蛋白介导的病毒-细胞融合，中和新冠病毒假病毒和活病毒的感染。并对SARS病毒具有交叉结合、阻断ACE2及中和活性。重要的是抗RBD血清不会发生抗体依赖性增强现象。这为研究基于RBD的新冠病毒亚单位疫苗奠定了理论基础。
综上所述，义翘神州的新冠病毒科研试剂在疫苗开发、动物免疫及相关抗体研究中发挥了重要作用，助力多篇研究文章发表在国际顶级期刊，对新冠病毒的预防和治疗提供大量的理论研究基础。
参考文献：
Trevor R. F. Smith, et al. Immunogenicity of a DNA vaccine candidate for COVID-19. Nature Communications.
Lixin Liu, et al. A translatable subunit nanovaccine for COVID-19. ChemRxiv.
Supriya Ravichandran, et al. Antibody signature induced by SARS-CoV-2 spike protein immunogens in rabbits. Science Translational Medicine.
Jinkai Zang, et al. Immunization with the receptor–binding domain of SARS-CoV-2 elicits antibodies cross-neutralizing SARS-CoV-2 and SARS-CoV without antibody-dependent enhancement. bioRxiv.