臨近2021年尾聲, 全世界各國(guó)疫苗接種工作陸續(xù)展開, 全球防疫抗疫工作進(jìn)入日?；?。這個(gè)時(shí)候，可能誰(shuí)也想不到，新的新冠病毒變異株出現(xiàn)了。11月26日，世界衛(wèi)生組織 (WHO) 舉行緊急會(huì)議并發(fā)布聲明，將這種新型新冠病毒變異株B.1.1.529列為“需要關(guān)注的變異株”，取名為希臘字母Omicron（奧密克戎）。
Omicron正在南非迅速傳播
圖片來(lái)源：Alet Pretorius/Gallo Images/Getty[1]
近日，全球新冠疫情反彈，在非洲多個(gè)國(guó)家發(fā)現(xiàn)的新冠病毒新型變異株——Omicron引起各國(guó)高度警惕。從Omicron 在南非Botswana首次被發(fā)現(xiàn)，到目前多國(guó)都出現(xiàn)了Omicron變異株，可能對(duì)全球構(gòu)成巨大威脅?？茖W(xué)家們目前還在了解該變體的特性，比如它是否可以逃避疫苗引發(fā)的免疫反應(yīng)，以及與之前的其他變體相比，Omicron是否會(huì)引發(fā)更嚴(yán)重的疾病。相關(guān)資料顯示，與新冠變異病毒德爾塔(Delta)變異株相比，Omicron變異株擁有更多的刺突蛋白（Spike蛋白；S蛋白）突變，變化多達(dá)30多種。這些變異多樣化，且大部分位于與人體細(xì)胞相互作用的區(qū)域。其中的多種變化已在Delta 和Alpha 等變體中發(fā)現(xiàn)，并且與傳染性增強(qiáng)和逃避感染阻斷抗體的能力有關(guān)。Omicron和之前的 Delta、Alpha、Beta 和 Gamma 一起加入了當(dāng)前的 WHO 關(guān)注變體名單。
Omicron變異株的特點(diǎn)
Omicron變異株同時(shí)具有前4個(gè)VOC變異株Alpha、Beta、Gamma和Delta刺突蛋白的重要氨基酸突變位點(diǎn)，包括增強(qiáng)細(xì)胞受體親和力和病毒復(fù)制能力的突變位點(diǎn)。且突變位點(diǎn)數(shù)量明顯多于近2年流行的所有新冠病毒變異株，尤其在病毒刺突蛋白突變較多。
Omicron變異株的刺突蛋白中同時(shí)存在 “K417N+E484A+N501Y”三重突變；此外，Omicron變異株還存在其他多個(gè)可能降低部分單克隆抗體中和活性的突變。突變的疊加可能降低部分抗體藥物對(duì)Omicron變異株的保護(hù)效力，對(duì)現(xiàn)有疫苗免疫逃逸的能力，有待進(jìn)一步監(jiān)測(cè)研究。
mRNA疫苗
2020年以來(lái)，新冠疫情席卷全球，伴隨著疫情的肆虐，新冠疫苗的研發(fā)和大規(guī)模應(yīng)用成了全球的熱切期待，國(guó)內(nèi)外多家醫(yī)藥公司紛紛投入到新冠疫苗的研發(fā)隊(duì)列中。其中，mRNA 疫苗的臨床運(yùn)用開始于 2020 年新冠疫情。輝瑞-BioNTech研發(fā)的BNT162b2，以及由 Moderna 研發(fā)的 mRNA-1273 是全球最早廣泛使用的 mRNA 疫苗。此次針對(duì)Omicron，全球各大藥廠爭(zhēng)分奪秒研制針對(duì)Omicron疫苗。輝瑞與BioNTech表示，未來(lái)兩周將持續(xù)搜集Omicron的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)Omicron是可以逃過(guò)人體免疫反應(yīng)，致使現(xiàn)有疫苗失去功效，將立即重新且可迅速研發(fā)出針對(duì)Omicron的改良版疫苗，最快100天就正式量產(chǎn)交貨。Moderna 表示，如果有需要可以在2022年初準(zhǔn)備好一種應(yīng)對(duì)Omicron COVID-19變體的新疫苗。
2020年之前人們還認(rèn)為mRNA疫苗至少還需要5-6年才能獲得監(jiān)管部門的批準(zhǔn)。但是，當(dāng)2020年初COVID-19大流行橫行世界時(shí)，這些現(xiàn)實(shí)就被顛覆了。在短短幾個(gè)月的時(shí)間里，mRNA疫苗的研發(fā)、制造和部署都進(jìn)入了飛速跨越的階段。BNT162b2和mRNA-1273這兩款mRNA疫苗引起了業(yè)界廣泛關(guān)注，mRNA藥物研究也成了炙手可熱的領(lǐng)域。
mRNA疫苗和抗原表達(dá)機(jī)制的示意圖[2]
mRNA疫苗將外源目的基因序列通過(guò)轉(zhuǎn)錄、合成等工藝制備的mRNA通過(guò)特定的遞送系統(tǒng)導(dǎo)入機(jī)體細(xì)胞，直接在體內(nèi)表達(dá)目的蛋白，刺激機(jī)體產(chǎn)生有效的體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)，從而使機(jī)體獲得免疫保護(hù)。
mRNA疫苗特點(diǎn)
?能導(dǎo)入細(xì)胞，在體內(nèi)表達(dá)相應(yīng)的抗原蛋白，避免了體外蛋白表達(dá)、純化過(guò)程；
?能夠刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生體液免疫和/或細(xì)胞免疫應(yīng)答，發(fā)揮相應(yīng)的免疫預(yù)防和/或免疫治療作用；
?能夠通過(guò)刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生多種細(xì)胞因子等方式增強(qiáng)機(jī)體免疫反應(yīng)能力或改變免疫應(yīng)答類型；
?由于mRNA的降解是通過(guò)細(xì)胞正常代謝完成，降低了因感染或整合誘發(fā)基因突變的潛在風(fēng)險(xiǎn)，此類型疫苗具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
mRNA疫苗已成為快速響應(yīng)疫情挑戰(zhàn)的快速多功能技術(shù)手段。其中，脂質(zhì)納米顆粒封裝的mRNA（mRNA-LNP）編碼SARS-CoV-2的受體結(jié)合域（RBD）作為候選疫苗 (稱為ARCoV)。ARCoV mRNA-LNP的肌內(nèi)免疫在小鼠和非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物中引發(fā)了針對(duì)SARS-CoV-2的強(qiáng)大中和抗體以及Th1免疫偏倚的細(xì)胞反應(yīng)。對(duì)小鼠進(jìn)行兩劑 ARCoV 免疫后，可完全抵御 SARS-CoV-2 小鼠適應(yīng)株的攻擊。
脂質(zhì)納米顆粒mRNA疫苗 (mRNA-LNP)[3]
美迪西mRNA疫苗生物分析技術(shù)平臺(tái)
基于mRNA疫苗的作用機(jī)制和特點(diǎn)，美迪西生物技術(shù)藥物分析部門為支持mRNA疫苗的安全性和有效性評(píng)價(jià)，建立了涵蓋代謝及生物分布，到總抗體、關(guān)鍵序列結(jié)構(gòu)域抗體和抗病毒中和抗體效價(jià)，以及細(xì)胞免疫應(yīng)答反應(yīng)效力的系列評(píng)價(jià)技術(shù)平臺(tái)。
mRNA水平生物分布分析
美迪西擁有ABI7500系列Real-Time PCR擴(kuò)增儀器以及配套的Kingfisher 核酸提取儀設(shè)備，可基于RNAase free管收集的Trizol保存的全血樣品以及其它類型的組織樣品通過(guò)后續(xù)的RT-qPCR技術(shù)進(jìn)行mRNA的代謝與分布分析。
mRNA表達(dá)蛋白抗原的生物分布分析
mRNA疫苗需要在體內(nèi)翻譯成蛋白質(zhì)后才能刺激機(jī)體進(jìn)一步產(chǎn)生免疫應(yīng)答，因此在蛋白層面上確認(rèn)mRNA的表達(dá)水平和分布尤為重要。
美迪西生物藥分析部擁有多臺(tái)Molecular Device M4系列酶標(biāo)儀及新型iD5系列酶標(biāo)儀，MSD系列電化學(xué)發(fā)光分析儀等支持多種類型的免疫分析方法，可以執(zhí)行mRNA所翻譯蛋白抗原水平的不同靈敏度范圍的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。
?酶聯(lián)免疫分析(EIA)
?熒光免疫分析(FIA)
?時(shí)間分辨熒光（TRFIA）
?熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）
?化學(xué)發(fā)光（CLIA）
?電化學(xué)發(fā)光（ECL）
試驗(yàn)所用酶標(biāo)儀及電化學(xué)發(fā)光分析儀
T細(xì)胞因子分泌水平評(píng)價(jià)
mRNA疫苗除引起B(yǎng)細(xì)胞體液免疫反應(yīng)產(chǎn)生抗體外，也可刺激引起細(xì)胞的免疫反應(yīng)，美迪西生物技術(shù)藥物分析部門擁有MSD、luminex、FACS CBA等多個(gè)多重
細(xì)胞因子分析平臺(tái)提供節(jié)約樣本、節(jié)約成本模式的細(xì)胞因子分析技術(shù)支持，甚至ELISPOT單細(xì)胞層面的細(xì)胞因子豐度變化分析。
?MSD Multi Plex
?Luminex Multiplex
?FACS CBA
多重細(xì)胞因子分析平臺(tái)
總抗體、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域抗體效價(jià)分析
常規(guī)的B細(xì)胞分泌抗體效價(jià)評(píng)價(jià)主要基于間接ELISA的滴度檢測(cè)方法，美迪西技術(shù)團(tuán)隊(duì)核心成員早年致力于核酸及蛋白疫苗產(chǎn)品研究，獲得過(guò)相關(guān)專利，且在美國(guó)本土的pfizer公司接受過(guò)疫苗效價(jià)生物分析評(píng)價(jià)的系列培訓(xùn)，基于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)建立了系列方法評(píng)價(jià)體系和標(biāo)準(zhǔn)制定規(guī)則，用于考察疫苗總抗體、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域抗體效價(jià)以及評(píng)判它們的相關(guān)性。美迪西生物技術(shù)藥物分析部門也可以基于MSD平臺(tái)，利用經(jīng)驗(yàn)證試劑盒直接進(jìn)行基于SARS-CoV-2五種不同的重要mRNA表達(dá)抗原SARS-CoV-1 Spike, SARS-CoV-2 N, SARS-CoV-2 S1 NTD, SARS-CoV-2 S1 RBD, and SARS-CoV-2 Spike的IgG、IgM、IGA檢測(cè)。
?V-PLEX SARS-CoV-2 Panel 1 (IgG)
?V-PLEX SARS-CoV-2 Panel 2 (IgM)
?V-PLEX SARS-CoV-2 Panel 3 (IgA)
基于競(jìng)爭(zhēng)性Assay或假病毒的中和抗體分析
美迪西
疫苗分析技術(shù)平臺(tái)除了既可以基于電化學(xué)發(fā)光MSD平臺(tái)應(yīng)用競(jìng)爭(zhēng)性的配體結(jié)合分析方法執(zhí)行例如新冠mRNA疫苗體內(nèi)表達(dá)抗原所刺激的功能性抗體即中和抗體分析，也有獨(dú)立細(xì)胞房等設(shè)備設(shè)施以進(jìn)行基于假病毒與表達(dá)ACE2細(xì)胞株相互作用的中和抗體分析。
競(jìng)爭(zhēng)性配體結(jié)合法(CLBA)的中和抗體檢測(cè)原理
Cell-based中和抗體檢測(cè)原理
參考文獻(xiàn)
[1] Ewen Callaway. Heavily mutated Omicron variant putsscientists on alert. Nature. 2021 Nov25.
[2] Giulietta Maruggi, et al. mRNA as aTransformative Technology for Vaccine Development to Control InfectiousDiseases. Mol Ther. 2019 Apr 10;27(4):757-772.
[3] Na-Na Zhang,et al. A Thermostable mRNA Vaccine against COVID-19. Cell. 020 Sep3;182(5):1271-1283.e16.
[4] mRNA vaccinesfor infectious diseases: principles, delivery and clinical translation. NatRevDrug Discov. 2021 Aug 25 : 1-22.
[5]Recent advancesin mRNA vaccine technology. Curr Opin Immunol. 2020 Aug;65:14-20.
新冠病毒變異株“Omicron (奧密克戎)”擴(kuò)散至全球多地，美迪西持續(xù)高度關(guān)注！美迪西生物醫(yī)藥長(zhǎng)期為各類新型生物技術(shù)藥及疫苗的安全性和有效性評(píng)價(jià)提供全方位支持，建立了涵蓋代謝及生物分布，到總抗體、關(guān)鍵序列結(jié)構(gòu)域抗體和抗病毒中和抗體效價(jià)，以及細(xì)胞免疫應(yīng)答反應(yīng)效力的系列評(píng)價(jià)技術(shù)平臺(tái)。歡迎各位有需要的醫(yī)藥企業(yè)垂詢，與美迪西合作完成mRNA疫苗的相關(guān)生物分析工作。如有需求請(qǐng)發(fā)送郵件至：Marketing@medicilon.com.cn，歡迎大家咨詢和交流~
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