基于“以不變應萬變”的策略研發泛β 屬冠狀病毒疫苗

江含筱

復旦大學基礎醫學院，上海市重大傳染病和生物安全研究院

王欣玲

復旦大學基礎醫學院，上海市重大傳染病和生物安全研究院

陸路

復旦大學基礎醫學院，上海市重大傳染病和生物安全研究院

姜世勃*

復旦大學基礎醫學院，上海市重大傳染病和生物安全研究院

2019年12月，一場由嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）引起的新型冠狀病毒感染（coronavirus disease 2019，COVID-19）疫情暴發并迅速蔓延，成為全球公共衛生緊急事件[1]。據世界衛生組織（World Health Organization，WHO）公布的數據，截至2023年11月4日，全球新冠確診病例已超過7.7 億例，其中近700 萬例死亡，且病例數仍持續增加[2]。在21 世紀前20年中，我們還經歷過2003年由嚴重急性呼吸系統綜合征冠狀病毒（SARS-CoV）引起的傳染性非典型肺炎疫情[3]，以及2012年由中東呼吸綜合征冠狀病毒（Middle East respiratory syndrome，MERS-CoV）引起的中東呼吸綜合征疫情[4]。這3 種病毒均為β屬冠狀病毒（β-CoV），對全球公共衛生及社會經濟發展造成了嚴重威脅。

據統計，SARS-CoV-2的病死率約為0.9%，明顯低于SARS-CoV（9.6%）和MERS-CoV（34.4%）[5-6]。由于SARS-CoV-2 感染者中無癥狀或輕癥感染比例較高，該病毒的變異率更高、傳播速度更快、傳播范圍更廣[7]。此外，MERS-CoV 自2012年 流行至今仍未消失，如果MERSCoV 與SARS-CoV-2 重組形成MERS-CoV-2 或SARSCoV-3，有可能兼具MERSCoV 的高致死性和SARSCoV-2 的高傳播性，會給人類帶來更大的危害[8]。也有研究表明，SARS 相關的蝙蝠病毒（SARSrelated coronavirus，SARSr-CoV）對人類血管緊張素轉化酶2（human angiotensinconverting enzyme 2，hACE2）有很高的親和力，提示其具有跨物種傳播的可能性[9]。在此背景下，為有效防控SARS-CoV-2及其變異株，以及未來新發與再現的β屬冠狀病毒疫情，研發泛β-CoV 疫苗具有重要意義。

近20年來，筆者團隊致力于研發抗冠狀病毒疫苗，先后報道多種抗SARS 和MERS 的候選疫苗。在新冠疫情暴發之后，團隊基于已有經驗和技術，采用“以不變應萬變”的策略（選用原始毒株蛋白中保守的抗原位點設計疫苗），進一步聚焦于保守抗原位點和新型高效佐劑的研究，開發出首個基于新型佐劑的中廣譜（pan-sarbecovirus）疫苗和大廣譜（pan-β-CoV）疫苗候選。本文將對近年來廣譜冠狀病毒疫苗的研發策略及成果進行總結，期望為進一步研發大廣譜或超廣譜（pan-CoV）冠狀病毒疫苗提供參考。

1 概述

1.1 冠狀病毒的分類

冠狀病毒屬于套式病毒目（Nidovirales）冠狀病毒科（Coronaviridae）正冠狀病毒亞科（Orthocoronavirinae），是單股正鏈RNA 病毒。其包膜上有形似皇冠的棘狀突起，由此得名[10]。根據基因組和血清學特點，冠狀病毒可分為α、β、γ、δ四大屬，已知可以感染人類的冠狀病毒（human coronavirus，HCoV）有α和β屬，而γ和δ屬主要感染禽類[11]。α屬冠狀病毒包括HCoV-229E 和HCoVNL63 等，可引起普通感冒癥狀[12]。β屬冠狀病毒可再分為A、B、C、D 四個譜系。其中，A 譜系包 括HCoV-OC43 和HCoVHKU1，致病力較弱；B 譜系也稱沙貝冠狀病毒（sarbecovirus），包括SARS-CoV、SARSCoV-2 以 及SARSr-CoV，前兩者感染可造成嚴重急性呼吸綜合征；C 譜系又稱瑪貝冠狀病毒（merbecovirus），包括MERS-CoV 和MERS 相關的蝙蝠病毒（MERSr-CoV）等，也具有較強的致病性[13]。

隨著新冠疫情的持續傳播，SARS-CoV-2 已演化出眾多變異株。WHO 把具有較強傳播與免疫逃逸潛力的毒株歸為值得關切的變體（variants of concern，VOC），包括Alpha、Beta、Gamma、Delta 和Omicron。其中，Omicron 是目前主要流行的毒株，其傳播復雜且隱匿，可進一步分為BA.1、BA.2、BA.3、BA.4、BA.5 五個亞譜系[14]。亞譜系根據基因序列的細微差異，又衍生出多個進化分支，如XBB.1.5、EG.5、BA.2.86、BQ.1.1、BF.7.14 等。變異株的不斷涌現，使現有疫苗的有效保護率明顯下降，甚至可能導致注射疫苗者及既往感染者所建立的免疫屏障失效，增加突破性感染和再感染的風險。因此，需要研發安全有效的廣譜抗冠狀病毒疫苗，以應對目前流行及未來可能出現的冠狀病毒疫情。

1.2 新冠病毒的結構

新冠病毒由包膜、單鏈RNA及多種蛋白組成。其基因組編碼4 種主要的結構蛋白，包括病毒表面的刺突蛋白（S）、包膜蛋白（E）、膜蛋白（M），以及在病毒內部的核衣殼蛋白（N）[15]。其中，S 蛋白在受體識別和結合以及膜融合和病毒進入宿主細胞的過程中發揮重要作用，是疫苗研發的主要靶點[16]。

S 蛋白以同型三聚體的形式存在，每個單體由S1 和S2亞基組成。S1 亞基包含信號肽（signal peptide，SP）、N 端結構域（N-terminal domain，NTD）和C 端結構域（C-terminal domain，CTD）。CTD 內含有受體結合域（receptor-binding domain，RBD），后者是一個重要的功能域，能夠識別并結合hACE2，引起S 蛋白構象改變[17]。RBD 是開發新冠疫苗常用的免疫原，然而RBD 的中和表位易發生突變，大大削弱了現有疫苗的效果[18]。因此，研究者們積極尋找RBD 的保守區域，目前已揭示了隱藏在三聚體內部的RBD高度保守表位，在新冠病毒高頻突變株中均無突變，這對于廣譜疫苗的開發具有很好的借鑒意義[19]。

S2 亞基由融合肽（fusion peptide，FP）、七肽重復序列（heptad repeat，HR）1 區（HR1）和2 區（HR2）、中心螺旋區（central helix，CH）、連接域（connection domain，CD）、莖螺旋區（stem helix，SH）、跨膜區（transmembrane region，TM）、細胞質結構域（cytoplasmic domain，CP）組成。其中，HR1 和HR2 相互作用形成六螺旋束（6-HB），是介導病毒膜融合的關鍵步驟[20]。也有一些研究發現，靶向SH 區的中和抗體對β屬冠狀病毒有廣譜中和作用[21-23]。此外，FP 區在所有冠狀病毒中屬中高度保守區域，目前已發現靶向該表位的抗體對α、β屬冠狀病毒均有良好的中和活性[24-26]。在S 蛋白融合前構象中，S2 亞基上的中和位點并不充分暴露，其序列比S1 亞基更為保守[27]。因此，S2 亞基上的HR1、HR2、SH、FP 結構域是開發廣譜冠狀病毒疫苗的重要靶點。

2 已獲批的新冠病毒疫苗

接種疫苗是應對感染性疾病的有效防控手段之一。WHO 公開數據顯示，截至2023年11月25日，全球疫苗接種超過136 億劑[2]。新冠疫苗種類繁多，大致可分為滅活疫苗、減毒活疫苗、重組蛋白亞單位疫苗、核酸疫苗、重組腺病毒載體疫苗、病毒樣顆粒疫苗六大類。

目前，已有12 種新冠疫苗（被稱為“第一代新冠疫苗”）獲WHO 緊急使用授權，包括4 種病毒載體疫苗、3 種滅活疫苗、3 種重組蛋白亞單位疫苗、2 種mRNA 疫苗[28]。在新冠疫情暴發后僅一年多的時間里，新冠疫苗便被陸續開發并投入使用，顯著降低了原始毒株感染者的重癥和死亡發生率，挽救了成千上萬條生命。然而，后續研究發現，第一代新冠疫苗存在低效、短效、窄譜的缺陷，不能有效地預防新冠病毒及其變異株的感染和傳播[29]。其主要原因在于，第一代新冠疫苗通常使用中和免疫原性較差的疫苗抗原，如S 蛋白或滅活病毒顆粒[30]。雖然這些抗原中也含有RBD，但其中的中和位點未能充分暴露并保持適當的空間構型。這些抗原中還含有多個非中和抗體免疫優勢區，其誘導的大量非中和抗體或有害的抗體反應可干涉或壓抑中和抗體反應[31]。

不斷出現的新冠病毒變異株產生嚴重的免疫逃逸，對于使用原始毒株蛋白抗原開發的第一代新冠疫苗和抗體藥物幾乎完全不敏感。很多研究團隊或疫苗開發商采用“以變應變”（根據變異株蛋白序列重新設計疫苗）的策略開發新一代的疫苗，但其開發速度總是趕不上新冠病毒變異的速度，導致最新變異株迅速向全球蔓延。因此，為更好地對抗病毒持續變異造成的威脅，扭轉“以變應變”的被動局面，應當采取“以不變應萬變”（選用原始毒株蛋白中保守的抗原位點設計疫苗）的策略，研發高效廣譜的泛沙貝冠狀病毒或泛β屬冠狀病毒疫苗，從而有效地預防新冠病毒及其變異株和其他β屬冠狀病毒的感染、傳播與流行。

3 廣譜抗冠狀病毒疫苗研究策略

新冠疫情暴發之初，筆者團隊就呼吁研發高效、廣譜的抗冠狀病毒疫苗，來應對新冠病毒可能出現的變異[32]。根據效用范圍，抗冠狀病毒疫苗可分為小廣譜、中廣譜、大廣譜、超廣譜這四類。小廣譜疫苗，即泛新冠病 毒（pan-SARS-CoV-2）疫苗，對新冠病毒及其變異株有效，如將Omicron 變異株的S蛋白添加至針對原始毒株的疫苗中制得的多價疫苗[33]。中廣譜疫苗，即泛沙貝冠狀病毒（pansarbecoviruses）疫苗，在小廣譜的基礎上還需對SARS-CoV和SARSr-CoV 有 效。WHO 在2022年召開緊急會議，向全世界呼吁要盡快開發泛沙貝冠狀病毒疫苗（中廣譜疫苗），以防控新冠疫情及未來可能出現的SARS 樣傳染病。目前，針對中廣譜疫苗的開發策略主要包括納米顆?？乖d體、嵌合mRNA 疫苗、增強免疫反應的新型佐劑等[34]。大廣譜疫苗，即泛β屬冠狀病毒（pan-β-CoV）疫 苗，對β屬各譜系冠狀病毒均有效，這是未來疫苗研發的主攻方向，不僅能夠控制目前流行的新冠病毒及其變異株感染，還可預防未來可能出現的其他β屬冠狀病毒的流行。超廣譜疫苗，即泛冠狀病毒（pan-CoV）疫苗，能夠抗7 種已知的人冠狀病毒。由于這些病毒的RBD 序列與結構存在較大差異，超廣譜疫苗開發充滿挑戰。

3.1 RBD-Fc 二聚體

受體結合域（RBD）位于S1 亞基上，能夠與人呼吸道上皮細胞表面ACE2 受體特異性結合，促進病毒入侵宿主細胞。在SARS 流行期間，筆者團隊在國際上首次報道SARS-CoV 的S 蛋白中的主要中和抗體表位位于RBD[35]。使用RBD-Fc 二聚體（將人的IgG Fc 片段連接到RBD 所形成的重組蛋白）免疫小鼠和兔子，其血清的中和抗體滴度高達10 000 以上[36]。使用RBD-Fc 二聚體免疫小鼠的淋巴細胞制備出25 株高中和效價的單克隆抗體，用這些單抗檢測發現RBD 上存在6 種不同構象的中和表位[37]。從SARS-CoV 滅活疫苗免疫的動物血清和SARSCoV 感染者血清中分離的中和抗體，主要作用于RBD[38]。因此研究者認為，RBD 是研發SARSCoV 疫苗和抗體藥物的最重要的靶點，并在此后研發出一系列靶 向RBD 的 抗SARS-CoV、MERS-CoV 和新冠病毒的候選疫苗及中和抗體[39-42]。

截至目前，多個研發團隊基于RBD 的疫苗研發已取得積極進展。例如，智飛生物與中國科學院微生物研究所聯合開發的RBD 二聚體疫苗（ZF2001），成為國際上首個注冊上市的重組亞單位新冠疫苗[43]。麗珠醫藥與中國科學院生物物理研究所合作研發IFN-Pan-RBD-Fc 融合蛋白疫苗（V-01），Ⅲ期臨床試驗結果證明其可有效預防Omicron變異株[44]。四川大學華西醫院魏于全院士團隊研發的新冠病毒RBD 疫苗（威克欣）是全球首款使用昆蟲（Sf9）細胞生產的重組亞單位新冠疫苗[45]。他們在此基礎上進一步開發成功的重組三價新冠病毒（XBB+BA.5+Delta 變異株）RBD 三聚體蛋白疫苗現已納入緊急使用，可在我國多個大城市對于重點人群進行加強免疫接種。這些成果再次證明了RBD是研發冠狀病毒疫苗和抗體的最佳靶點之一。

天然RBD 以三聚體形式存在，為何將Fc 連接到RBD 所形成的RBD-Fc 二聚體能夠比RBD 單體或三聚體誘導出更高效、更廣譜的中和抗體反應？研究表明，RBD-Fc 二聚體可以通過Fc 結合到抗原提呈細胞（APC）上的Fc 受體，促進RBD 抗原的捕獲和提呈，從而發揮分子內佐劑效應；能夠提高抗原的分子量、半衰期和穩定性，誘導產生更高效的中和抗體反應[46-48]。RBDFc 自動形成的二聚體結構能夠充分暴露隱藏在RBD 三聚體中的保守中和表位，從而誘導更廣譜的中和抗體反應[19]。

3.2 加帽法或脫帽法

RBD 含有能誘導強烈中和免疫反應的表位，因而被作為病毒亞單位疫苗的重要靶點。但其中也含有一些可誘導非中和抗體的免疫顯性區域，而病毒就能夠利用這些非中和表位來轉移宿主的免疫反應，導致免疫逃逸[49-50]。

筆者團隊通過兩種方式對重組RBD 疫苗進行優化。一種是“加帽法”，即添加糖基化氨基酸遮蓋RBD 中的免疫優勢非中和表位。通過引入中和免疫原性指數（neutralizing immunogenicity index，NII）和廣譜中和免疫原性指數（broad neutralizing immunogenicity index，BNII）的概念來評估單個表位的免疫原性，篩選出MERS-CoV RBD中一個免疫顯性非中和表位Thr579，引入聚糖探針掩蓋這一表位（T579N），可以增強RBD的中和活性及其對免疫小鼠的保護效力[40]。另一種是“脫帽法”，即去除糖基化氨基酸來暴露RBD中的保守中和抗體表位。團隊構建了一系列脫糖基化的SARSCoV RBD 蛋白抗原，并發現了其中一種脫糖基化RBD 蛋白（RBD219-N1）在免疫小鼠中誘導更強的RBD 特異性抗體反應和更高的中和抗體水平[51]。這些結果表明，通過引入或去除糖基化氨基酸，掩蓋免疫優勢非中和性表位或暴露中和表位，將宿主的免疫反應集中到保守的中和表位上，為設計更高效而廣譜的抗病毒亞單位疫苗提供了思路。

3.3 含有能充分暴露新冠病毒RBD 的class 3 和（或）class 4 中和表位的疫苗

新冠病毒S 蛋白三聚體由3個相同單體組成，RBD 位于每個單體的尖端。RBD 從“向下（down）”狀態翻轉為“向上（up）”狀態，在此處暴露出一段受體結合基序（receptor-binding motif，RBM）。RBM 是RBD的主要功能區域，能夠直接識別并結合ACE2，介導病毒入侵。在S 蛋白融合前構象中，RBM已經暴露在外，因而具有較高的突變率[52]。

根據抗體與RBD 的結合模式，抗RBD 抗體可分為4 類（class 1～4）[53]。class 1 靶 向RBM，只能結合處于“up”狀態的RBD，代表性抗體包括REGN10933、CB6 等；class 2 也靶向RBM，可結合處于“up”或“down”狀態的RBD，如CT-P59、LY-CoV555 ；class 3 的表位位于RBM 之外，屬于非ACE2 競爭性抗體，如DH1047、S2X259 ；class 4針對RBM 遠端的保守表位，對多種冠狀病毒具有交叉反應性，代表性抗體有LY-CoV1404、S309。相比于高度可變的class 1 和class 2 的中和表位，class 3 和class 4 的中和表位更加保守。特別是class 4 的中和表位，在自然狀態下存在于RBD 三聚體中心部位，不能充分顯露[54]。因此，研究人員用RBD 序列隨機排列的方式暴露保守表位，從而誘導產生廣譜的交叉中和抗體反應[55]。也有研究者設計構建了靶向class 3 和class 4 的中和表位小分子全人源納米抗體，能夠鉆入三聚體內部并與隱藏的保守表位相結合，強效中和新冠病毒所有流行突變株[19]。這些方法為開發更為廣譜的新冠病毒疫苗與療法提供了新的思路。

3.4 高變異抗原的趨同突變和保守表位的S 蛋白

新冠病毒作為RNA 病毒，在復制過程中往往容易發生基因的隨機突變。這些突變不斷累積以逃避免疫，導致人群在接種疫苗后出現突破性感染[56]。若能在新冠病毒龐大的進化圖譜中找尋出規律，預測病毒的演變方向，則有助于設計和構建廣譜抗冠狀病毒疫苗。

研究人員對超過1000 萬個新冠病毒序列進行進化分析，發現新冠病毒S 蛋白的突變并非完全隨機，而是遵循3 條路徑定向分化：一是高感染性和低免疫逃逸能力（如Delta 變異株）；二是低感染性和高免疫逃逸能力（如Gamma 變異株）；三是高感染性和高免疫逃逸能力（這一路徑比較少見，如Beta 變異株）。在此基礎上，研究人員對NCBI 數據庫中2675 個新冠病毒S 蛋白作進化聚類和結構掃描，得到高變異S 蛋白的共性突變以及保守表位，據此設計出一種泛新冠病毒S 抗 原（Span）。Span 疫苗能夠誘導小鼠產生更高效廣譜的中和抗體，甚至能有效降低后來出現的Omicron 變異株感染者的病死率[57]。這一結果表明，病毒進化分析可以為新冠病毒通用疫苗設計提供可靠依據，對抗現有及未來可能出現的流行變異株。

3.5 含有HR1 和HR2區段的廣譜新冠病毒疫苗

HR1 和HR2位于S2 亞基，兩者形成的六螺旋體結構促進膜融合。在20 世紀90年代初，筆者團隊發現衍生于HIV-1 gp41的HR2 區的多肽SJ-2176 能高效抑制HIV-1 的融合和入侵[58]。機制研究發現，HR2 多肽能夠結合HIV-1 gp41 的HR1 區，競爭性地抑制病毒的HR2 與HR1結合形成6-HB，從而阻止HIV的融合與入侵。這一發明專利轉讓給美國Trimeris 公司，開發出全球首個基于病毒融合抑制劑的抗HIV 多肽藥物——恩夫韋肽（Enfuvirtide，又 稱T20）。由重組蛋白N36Fd[59]和HR1-HR2-HR1 串聯蛋白（HR121）[60]所形成的三聚體能夠模擬gp41融合中間體的HR1 三聚體，與HIV-1 gp41 的HR2 結合，競爭性地抑制病毒的HR1 與HR2 結合形成6-HB，從而阻止HIV 的融合與入侵。

在新冠疫情出現后，研究人員借鑒抗HIV 藥物開發的經驗，針對新冠病毒S 蛋白S2 亞基的結構設計了重組蛋白HR121。研究證明，HR121 可抑制新冠病毒膜融合，且能夠在免疫動物體內誘導生成針對新冠病毒及其變異株（尤其是Omicron）的廣譜中和抗體[61]，表明HR121 重組蛋白有潛力被開發為靶向新冠病毒S2 亞基HR1 區中保守中和表位的抗新冠病毒及其變異株的廣譜疫苗，有很好的開發前景。

3.6 含有SH 區段的廣譜疫苗

莖螺旋區（SH）位于S2 亞基上，深藏于S 蛋白三聚體內部。美國斯克利普斯（Scripps）研究所的研究團隊從新冠康復者血清中分離出一系列交叉反應抗體，發現這些抗體與多種β屬冠狀病毒有不同程度的交叉反應[62]。其中，CC40.8 抗體能同時中 和SARS-CoV 和SARSCoV-2，結構分析得知CC40.8主要結合S 蛋白的SH 區段[21]。后續進一步研究也發現了一些靶向SH 區段的人源抗體（如S2P6、CV3-25），表現出對β屬冠狀病毒的廣泛中和活性[22-23]。SH 區不僅在BQ.1.1、XBB 等Omicron 變異株上高度保守，還在數十個新冠高頻突變株上未發生突變[63]。因此，SH 區段是設計泛β屬冠狀病毒疫苗的關鍵靶點，對廣譜疫苗的開發具有很好的借鑒意義。

3.7 含有FP 區段的廣譜疫苗

融合肽（FP）位于S2 亞基N 端。只有當S 蛋白與受體結合時，FP 區段才能夠暴露出來，因此這一區段具有較高的保守性。研究者采用經典的單個B 細胞技術，從新冠康復患者外周血中分離出S 蛋白特異性記憶B 細胞，獲得其抗體序列，由此制備出一系列人源抗體，再通過表位篩選，得到一株廣譜抗體（76E1）。研究表明，76E1 可以廣譜中和7種人類冠狀病毒（HCoV），且對部分γ和δ屬冠狀病毒也表現出一定的中和活性[24]。隨后發現的COV44-62、COV44-79、VN01H1、C77G12 等抗體也靶向FP 區段，對多種β屬冠狀病毒有中和作用[25-26]。該系列研究表明，融合中間構象暴露的FP區段在冠狀病毒中高度保守，這使超廣譜疫苗的研發成為可能。

3.8 含 有HR1、CH、SH 區段的廣譜冠狀病毒疫苗

S2 亞基的相對保守性使其成為廣譜疫苗的重要靶點。HR1、CH、SH 均位于S2 亞基。在S蛋白與宿主細胞融合后構象中，HR1 與CH 形成三螺旋體，SH位于CH 附近。筆者團隊對這3個區域進行保守序列分析，設計合成了3 種重組蛋白——HR1、HR1S 和HR1LS。它們都可以形成穩定的α螺旋三聚體，能與病毒的S2 亞基HR2 區競爭性結合，阻止病毒6-HB 的形成，從而抑制新冠病毒及其變異株以及其他β屬冠狀病毒的融合及入侵。其中，HR1LS 效果最優。使用HR1LS 免疫小鼠，能夠誘導產生較高滴度的中和抗體，可有效中和SARS-CoV-2 及其變異株（如Delta 和Omicron）和其他β屬冠狀病毒（如SARS-CoV、MERS-CoV 及相關蝙蝠病毒MjHKU4r-CoV-1），以 及α屬冠狀病毒（如HCoV-229E、HCoV-NL63）感染[64]。因此，HR1LS 三聚體具有開發成超廣譜冠狀病毒疫苗的潛力。

3.9 安全高效的佐劑

非特異性免疫增強劑簡稱佐劑（adjuvant），是亞單位疫苗的重要組成部分[65]。佐劑與抗原共同或預先被注入體內，能夠促進強效而持久的免疫應答。常見的佐劑有鋁佐劑、MF59、AS04、AS03、AS01、CpG1018 等。其中，鋁佐劑是世界上最早也是最廣泛使用的佐劑。其雖具有較高的安全性，但不易激活細胞免疫反應，因此在應用上有局限性[66]。為提高亞單位疫苗效力，需要尋找能夠安全、有效促進體液和細胞免疫應答的新型佐劑。

干擾素基因刺激因子（STING）通路激動劑能夠激活STING，誘導Ⅰ型干擾素（IFN-Ⅰ）反應和產生促炎細胞因子[67]。cGAMP是天然的STING 激動劑[68]。2020年，筆者團隊與哈佛醫學院Wu 教授團隊合作，設計出一種基于cGAMP 的肺部仿生納米顆粒佐劑（PS-GAMP），它可有效促進疫苗產生高效的體液和細胞免疫反應，從而保護免疫動物抵抗多種異型流感病毒的攻擊[69]。2022年，團隊篩選出新的小分子STING 激動劑CF501，發現其對于RBD-Fc 亞單位疫苗具有超強的免疫增強效應[70]。研究者將RBD-Fc/CF501 疫苗注射入小鼠體內發現，其誘生的中和抗體滴度比RBD-Fc/鋁佐劑疫苗誘生的中和抗體滴度高出近20 倍。用RBD-Fc/CF501疫苗免疫猴子半年后，其抗血清對21 個SARS-CoV-2 變異株（包括Alpha、Beta、Gamma、Delta、Omicron）、41 個天然變異株、SARS-CoV 及其變異株，以及多個蝙蝠SARSr-CoV（如WIV1、Rs3367、RsSHC014）都表現出強大的中和抗體反應。同時，RBD-Fc/CF501 疫苗也能誘導高效的特異性T 細胞反應，還能有效保護恒河猴免受新冠病毒的攻擊。這表明RBDFc/CF501 可被進一步開發為泛沙貝冠狀病毒疫苗，用于防控新冠病毒變異株及將來新發與再現的SARS 相關傳染病的流行，這也驗證了基于“以不變應萬變”策略研發廣譜冠狀病毒疫苗的可行性。此后，團隊又用重組蛋白HR1LS 與CF501 佐劑共同免疫小鼠，血清抗體滴度比HR1LS/鋁佐劑組高4 倍左右，進一步證實了CF501 的強效佐劑效應[64]。在基于病毒保守區設計和優化免疫原的同時，對佐劑進行升級，探索“抗原+佐劑”的最佳組合，或許能夠起到“1+1＞2”的效果，提高“以不變應萬變”策略研發廣譜疫苗的成功率。

4 總結與展望

21 世紀以來，全球共發生3次高致病性冠狀病毒疫情，分別由SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2 引起，它們均為β屬冠狀病毒。冠狀病毒傳染途徑多、傳播速度快、影響范圍廣，在短期內即造成大規模流行，導致感染者出現呼吸系統癥狀及全身癥狀，嚴重者發生呼吸困難、休克、甚至死亡。2019年年底暴發的新冠疫情，至今仍在全球范圍內流行，截至2023年11月4日，感染病例數高達7.7 億，對人類健康、經濟發展和社會穩定造成巨大威脅。冠狀病毒變異速度快、進化分支龐大，疫苗開發的速度遠趕不上病毒變異的速度，導致疫情蔓延不止。并且，新發與再現的冠狀病毒疫情還可能發生，亟須研發安全、高效的廣譜抗冠狀病毒疫苗，防“疫”于未然。

目前，已獲批上市或授權緊急使用的第一代新冠疫苗包括滅活疫苗、重組蛋白亞單位疫苗、病毒載體疫苗、mRNA 疫苗等多種類型，均表現出良好的安全性，在降低感染者重癥率和死亡率方面起到了關鍵作用。然而，第一代新冠疫苗存在中和免疫原性低、免疫效期短、廣譜性差等缺陷。筆者和其他團隊在研發廣譜冠狀病毒疫苗的過程中注意到，新冠病毒S1 亞基RBD 功能區以及S2 亞基HR1、SH、FP 功能區中保守的抗原位點是重要的疫苗靶點。但同時，相關疫苗開發面臨著“廣譜不高效、高效不廣譜”的困境。如何同時實現廣譜和高效，是亟須解決的關鍵科學問題。由此，筆者團隊研發出了新型佐劑CF501，與先前設計合成的RBD-Fc、HR1LS 蛋白抗原聯用，分別得到RBD-Fc/CF501 和HR1LS/CF501 候 選疫苗。兩者在免疫動物誘導產生的中和抗體滴度和T 細胞免疫強度均明顯高于RBD-Fc/鋁佐劑和HR1LS/鋁佐劑疫苗組，且更長效、更廣譜。其中，RBD-Fc/CF501 疫苗是第一個基于新型佐劑的高效廣譜泛沙貝冠狀病毒（中廣譜）候選疫苗，HR1LS/CF501 疫苗是第一個基于新型佐劑的廣譜泛β屬冠狀病毒（大廣譜）候選疫苗。兩款疫苗一旦開發上市，有望更有效地應對當前流行的新冠病毒變異株和未來新發或再現的冠狀病毒疫情。

新冠病毒變異株及其亞變體層出不窮，使得疫苗開發商不斷開發針對最新變異株的下一代疫苗，但部分人群在接種多劑“新疫苗”后仍頻發突破性感染。這一現象表明，使用“以變應變”的策略開發疫苗總是處于被動狀態，難以建立起堅固、持久的廣譜免疫屏障，這更加凸顯出研發高效、廣譜抗冠狀病毒疫苗的必要性。筆者團隊始終堅持“以不變應萬變”的策略，致力于尋找更加保守的抗原表位，通過結構設計使其充分暴露，并添加新型高效佐劑來提高疫苗的免疫原性及廣譜性。這些高效、長效、廣譜冠狀病毒疫苗如能開發上市，不僅是遏制當前新冠疫情的利器，更將成為預防未來冠狀病毒感染的堅硬盾牌。