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.2022年8月30日；119（35）：e2110105119。
doi:10.1073/pnas.2110105119。 Epub 2022年8月22日。

由六个而不是两个脯氨酸稳定的SARS-CoV-2预融合尖峰蛋白更能诱导中和相关病毒变体的抗体

米加路 1, 米歇尔·钱布勒 1, 张越秀 1, 叶成金 2, 皮尤什·德拉维德 三, 骏屿公园 2, K C马赫什 三, Sheetal Trivedi公司 三, 萨蒂亚普拉莫德·穆尔蒂 三, 希曼舒·夏尔马 三, 科尔·卡萨迪 三, Supranee Chaiwatpongsakorn酒店 三, 梁雪娅 1, 雅各布·S·杨 4 5, Prosper N Boyaka公司 1 5, Mark E Peeples公司 三 5 6, 路易斯·马丁内斯·索布里多 2, 卡普尔 三 5 6, 李建荣 1 5
附属公司

由六种脯氨酸而不是两种脯氨酸稳定的严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型融合前刺突蛋白更能诱导中和令人担忧的病毒变体的抗体

米加路等。 美国国家科学院院刊. .

摘要

严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）的尖峰蛋白（S）是中和抗体（NAbs）的主要靶点。S蛋白三聚体以预融合（preS）但亚稳定的形式锚定在病毒离子膜上。通过引入两个或六个脯氨酸取代基来稳定preS蛋白，以生成稳定的可溶性2P或HexaPro（6P）preS蛋白。目前，尚不清楚哪种形式具有最大的免疫原性。在这里，我们构建了表达preS-2P、preS-HexaPro和天然全长S的重组水泡性口炎病毒（rVSV），并比较了它们在小鼠和仓鼠中的免疫原性。与rVSV-preS-2P相比，rVSV-preS-HexaPro产生和分泌的preS蛋白明显更多。重要的是，在小鼠和仓鼠中，rVSV-preS-HexaPro引发的前S-特异性血清IgG抗体显著高于rVSV-preS-2P。preS-HexaPro诱导的抗体中和了B.1.1.7、B.1.351、P.1、B.1.427和B.1.617.2变体，大约比preS-2P诱导的抗体好两到四倍。此外，与preS-2P相比，preS-HexaPro诱导了更强大的Th1偏向细胞免疫反应。单剂量（104pfu）用rVSV-preS-HexaPro和rVSV-preS-2P免疫小鼠，对小鼠适应的SARS-CoV-2和B.1.617.2变异体的攻击提供完全保护，而rVSV-S只提供部分保护。当免疫剂量降低到10三pfu，rVSV-preS-HexaPro在仓鼠中诱导的抗体反应比rVSV-preS-2P高2-6倍。此外，rVSV-preS-HexaPro对肺部感染具有70%的保护作用，而rVSV-preS-2P仅具有30%的保护作用。总之，我们的数据表明，preS-2P和preS-HexaPro都是高效的，但preS-HetaPro具有更强的免疫原性和保护性，这突出了在下一代SARS-CoV-2疫苗中使用preS-HephaPro的优势。

关键词：SARS-CoV-2；预融合扣球；疫苗。

PubMed免责声明

利益冲突声明

竞争利益声明：俄亥俄州立大学提交了一份基于VSV的SARS-CoV-2疫苗平台的发明报告。

数字

图1。
图1。
表达SARS-CoV-2 S蛋白的VSV的恢复和鉴定。(A类)将SARS-CoV-2的天然全长S、preS-2P和preS-HexaPro插入VSV基因组的策略。将密码子优化的全长S、preS-2P和preS-HexaPro插入VSV Indiana株基因组中G和L之间的基因连接处。S蛋白的结构域为：SP，信号肽；RBD，受体结合域；RBM，受体结合基序；FP，融合肽；HR，七肽重复；TM，跨膜结构域；CT，细胞质尾部。显示了负义VSV基因组的组织结构。(B类)表达SARS-CoV-2 S蛋白的rVSV的斑块形态。在Vero CCL-81细胞中培养24小时后形成斑块。(C类)感染多重性（MOI）为1.0时BSRT7细胞的单步生长曲线。数据为几何平均滴度（GMT）±SDn个 = 3个独立实验。(D类和E类)Western blot分析S蛋白表达。用每种病毒以1.0的MOI感染BSRT7细胞。感染后15或30小时，在200μL裂解缓冲液中裂解细胞，用SDS-PAGE分析10μL裂解液或上清液（共1.0 mL），并用抗SARS-CoV-2 RBD进行印迹(D类)或S(E类)蛋白抗体。所示的蛋白印迹是三个独立实验的代表。
图2。
图2。
rVSV-preS-HexaPro诱导的ELISA抗体高于rVSV-S和rVSV-preS-2S(A类)动物实验1免疫时间表。(B类)rVSV-S、rVSV-preS-2P和rVSV-preS-HexaPro在2×10剂量下SARS-CoV-2 S特异性血清IgG抗体滴度的比较5pfu和1×104pfu。在第2周、第3周、第4周、第6周和第8周收集每只小鼠的血液，并通过ELISA测定抗体。数据表示为五只小鼠的GMT±SD(C类)2×10剂量SARS-CoV-2 S特异性血清IgG抗体滴度的比较5pfu。(D类)1×10剂量SARS-CoV-2 S特异性血清IgG抗体滴度的比较4pfu。(E类)抗体结合亲和力的比较。第8周2×10的血清样本5pfu免疫剂量用于亲和力测定。使用双向方差分析和Student分析数据t吨测试(*P（P） < 0.05; **P（P） < 0.01; ***P（P） < 0.001; ****P（P） < 0.0001). 显示rVSV-preS HexaPro相对于rVSV-preS-2P的倍数增加。
图3。
图3。
rVSV-preS-HexaPro诱导的ELISA抗体高于rVSV-preS-2P。(A类)2×10剂量下rVSV-preS-2P和rVSV-preS-HexaPro SARS-CoV-2 S特异性血清IgG抗体滴度的比较5pfu。血清采集自动物实验2。两组小鼠(n个=5/组），用2×10免疫5rVSV-preS-2P和rVSV-preS-HexaPro的pfu。(B类)抗体结合亲和力的比较。动物实验2第11周的血清样本用于亲和力测定。(C类)剂量为10的rVSV-preS-2P和rVSV-preS-HexaPro SARS-CoV-2 S特异性血清IgG抗体滴度的比较4pfu。血清采集自动物实验3。两组小鼠(n个=每组5人）用10人免疫4rVSV-preS-2P和rVSV-preS-HexaPro的pfu。(D类)2.5×10剂量下rVSV-preS-2P和rVSV-preS-HexaPro SARS-CoV-2 S特异性血清IgG抗体滴度的比较三pfu。血清采集自动物实验4。两组小鼠(n个=10/组）接种2.5×10三rVSV-preS-2P和rVSV-preS-HexaPro的pfu。使用双向方差分析和Student’st吨测试(*P（P） < 0.05; **P（P） < 0.01; ***P（P） < 0.001; ****P（P） < 0.0001).
图4。
图4。
VoCs血清抗体中和效率的比较。将血清样本稀释40倍，然后进行两倍系列稀释，并与等量的DMEM混合，DMEM含有～100 pfu/孔SARS-CoV-2 USA-WA1/2020(A类)第B.1.1.7节(B类)，第1页(C类)，B.1.351节(D类)和B.1.427(E类)用斑块减少中和试验测定抗体滴度。使用ELISpot定量病毒中和作用，并使用乙状结肠剂量-反应曲线计算感染性百分比。包括模拟感染细胞（无病毒）和感染严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型的细胞（无血清）作为内部对照。虚线表示50%中和。数据表示为五份血清的平均值±SD。NT50:50%病毒中和。(F类)rVSV-preS-2P和rVSV-preS-HexaPro对挥发性有机化合物的NT50滴度比较。计算每个血清样本的个体NT50滴度。统计分析采用Student’st吨测试。
图5。
图5。
rVSV-preS-HexaPro和rVSV-preS-2P疫苗诱导小鼠T细胞免疫的性质。(A类)疫苗接种和T细胞分析的时间表。(B类). 产生IFNγ的T细胞的ELISpot定量。在用代表N（灰色）、S1（红色）或S2（绿色）肽池的肽刺激细胞后，对斑点形成细胞（SFC）进行量化*P（P）< 0.05, **P（P）<0.005，由未配对测定t吨测试。(C类)CD8 T细胞内细胞因子染色+接种疫苗的小鼠中的细胞。四种rVSV-preS-HexaPro的脾细胞(左侧)或rVSV-preS-2P(赖特)用单独培养基或S1（各5μg/mL）体外刺激接种小鼠5h，然后染色细胞内细胞因子并用多色流式细胞仪进行分析。（D） CD4 T细胞内细胞因子染色+接种疫苗的小鼠体内的细胞。四种rVSV-preS-HexaPro的脾细胞(左侧)或rVSV-preS-2P(赖特)用单独培养基或S1（各5μg/mL）体外刺激接种小鼠5h，然后染色细胞内细胞因子并用多色流式细胞仪进行分析。(E类)显示CD8的流程图+和CD4 T+产生Th1细胞因子的细胞。用S1肽或无肽（最高流图）和CD8 T刺激rVSV-preS-HexaPro接种小鼠的脾细胞+单元格(左侧面板）和CD4 T+单元格(赖特面板）以显示产生IFNγ和TNFα或两者细胞因子的抗原特异性T细胞的频率。此外，表达IL-2的T细胞呈粉红色。6P表示rVSV-preS-HexaPro，2P表示rVSV-preS-2P。
图6。
图6。
免疫104rVSV-preS-HexaPro和rVSV-preS-2P疫苗的pfu对SARS-CoV-2挑战提供完全保护。(A类)鼠标重量变化的动力学。体重以挑战日体重的百分比表示。5只小鼠的平均体重(n个=5）。肺部SARS-CoV-2滴度(B类)和鼻甲(C类). 激发后第4天，处死所有小鼠，收集肺部和鼻甲，通过菌斑试验进行病毒滴定。病毒滴度为5只动物的GMT±SD。检测限（LoD）为2.91–2.99 Log10每克组织的pfu（虚线）。数据采用单因素方差分析。(D类)MA SARS-CoV-2激发后的肺部病理学评分。根据组织学改变的严重程度对每一张肺切片进行量化。得分4=极重度肺部病变；评分3=严重肺部病变；评分2=中度肺部病变；评分1=轻度肺部病理变化；0分=无病理改变。
图7。
图7。
rVSV-preS-2P和rVSV-preS-HexaPro免疫可阻止SARS-CoV-2抗原在肺部的表达。显示了SARS-CoV-2攻击后第4天处死的小鼠肺切片的免疫组织化学（IHC）染色。肺切片用抗SARS-CoV-2 N抗体染色。相同的肺部切片SI附录，图S2显示病理变化与SARS-CoV-2抗原分布的相关性。所示为放大4倍和10倍的缩微照片。比例尺显示在每个图像的左角。
图8。
图8。
单剂量（104pfu）免疫rVSV-preS-HexaPro和rVSV-preS-2P可完全保护仓鼠免受SARS-CoV-2 Delta变异体的攻击。(A类)实验免疫时间表。20只4周龄SPF雌性仓鼠随机分为4组(n个=5×2，来自两个独立实验）。第1组至第3组的仓鼠接种104rVSV-VP1（对照病毒）、rVSV-preS-2P和rVSV-preS-HexaPro的pfu。第4组接种DMEM，作为正常对照。所有仓鼠通过皮下和鼻内联合途径（半皮下和半鼻内）进行免疫。(B类)ELISA法检测SARS-CoV-2 S特异性抗体。数据表示为每组10只仓鼠的GMT±SD(C类)VoCs血清抗体中和效率的比较。选择第4周的血清测定针对每个VoCs的中和抗体。(D类)SARS-CoV-2 Delta变异体激发后体重发生变化。每只小鼠的体重表示为激发日的体重百分比。10只仓鼠的平均体重(n个=5×2）。(E类)肺部SARS-CoV-2滴度。(F类)鼻鼻甲SARS-CoV-2滴度。激发后第4天，收集肺部和鼻甲进行病毒滴定。病毒滴度是10只动物的GMT±SD(G公司)严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型德尔塔变异株激发后的肺部病理学评分。得分4=极重度肺部病变；评分3=严重肺部病变；评分2=中度肺部病变；评分1=轻度肺部病变；0分=无病理改变。使用双向方差分析和Student分析数据t吨测试(*P（P） < 0.05; ****P（P） < 0.0001).
图9。
图9。
rVSV-preS-2P和preS-HexaPro免疫可保护Delta变异体攻击后肺部的病理和抗原表达。显示第4天安乐死的仓鼠肺组织的H&E和IHC染色。抗SARS-CoV-2 N抗体用于IHC染色。显示每组代表性肺切片的放大倍数为4倍和10倍的显微照片。比例尺显示在每个图像的左角。
图10。
图10。
rVSV-preS-HexaPro在10倍剂量下比rVSV-preS-2P具有更强的免疫原性和保护性三pfu。(A类)实验的免疫时间表。20只4周龄SPF雌性仓鼠被随机分为四组(n个=5×2，从两个独立实验中合并）。第1组至第3组的仓鼠接种10三rVSV-VP1（对照病毒）、rVSV-preS-2P和rVSV-preS-HexaPro的pfu。第4组接种DMEM作为正常对照。所有仓鼠通过皮下和鼻内联合途径（半皮下和半鼻内）进行免疫。(B类)ELISA法检测SARS-CoV-2 S特异性抗体。数据表示为每组10只仓鼠的GMT±SD(C类)SARS-CoV-2 WA1菌株激发后体重发生变化。10只仓鼠的平均体重(n个=5×2）。(D类)肺部SARS-CoV-2滴度。(E类)鼻鼻甲SARS-CoV-2滴度。在激发后第4天，收集肺和鼻甲进行病毒滴定。病毒滴度是10只动物的GMT±SD(F类)SARS-CoV-2 WA1菌株激发后的肺部病理学评分。得分4=极重度肺部病变；评分3=严重肺部病变；评分2=中度肺部病变；评分1=轻度肺部病变；0分=无病理改变。使用双向方差分析和Student分析数据t吨测试(*P（P） < 0.05; **P（P） < 0.01; ***P（P） < 0.001; ****P（P） < 0.0001).
图11。
图11。
SARS-CoV-2 WA1攻击后用rVSV-preS-2P和rVSV-preS-HexaPro免疫的仓鼠肺组织学损伤的比较。显示了SARS-CoV-2攻击后第4天安乐死的仓鼠肺组织的H&E染色。显示了rVSV-preS-HexaPro和rVSV-preS-2P组的10个肺切片代表性图像的10倍放大显微照片。比例尺显示在每个图像的左角。
图12。
图12。
SARS-CoV-2 WA1攻击后用rVSV-preS-2P和rVSV-preS-HexaPro免疫的仓鼠肺部N抗原表达的比较。(A类)肺切片免疫组织化学（IHC）染色的代表性图像。在SARS-CoV-2挑战后的第4天，仓鼠被安乐死。用抗严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型N抗体对肺切片进行染色。所示为放大4倍和10倍的缩微照片。比例尺显示在每个图像的左角。(B类)每组10只仓鼠的IHC染色总结。HexaPro表示rVSV-preS-HexaPro组，preS-2P表示rVSV-preS-2P组。“+++”表示肺切片中检测到广泛的N抗原。“++”表示检测到适量的N抗原。“+”表示偶尔或少量检测到N抗原。“–”表示N抗原呈阴性。
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    1. Tang J.W.，Toovey O.T.R.，Harvey K.N.，Hui D.D.S.，南非SARS-CoV-2变种501Y的介绍。V2进入英国。J.感染。82，e8–e10（2021）。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Hou Y.J.等人，SARS-CoV-2 D614G变异体表现出高效的体外复制和体内传播。《科学》3701464-1468（2020）。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Plante J.A.等人，尖峰突变D614G改变了严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型的适应度。《自然》592，116-121（2021）。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Lauring A.S.，Hodcroft E.B.，SARS-CoV-2的遗传变异，它们是什么意思？JAMA 325529-531（2021年）。-公共医学
    1. Kupferschmidt K.，Vogel G.，omicron有多坏？一些线索正在出现。《科学》374，1304–1305（2021）。-公共医学

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