导致COVID-19大流行的SARS-CoV-2病毒只是冠状病毒家族中许多不同病毒中的一种。其中许多病毒在蝙蝠等动物群体中传播，有可能将"jump"病毒传播到人类群体，就像SARS-CoV-2那样。巴尔的摩(David Baltimore)生物学和生物工程教授帕梅拉·比约克曼(Pamela Bjorkman)实验室的研究人员正在研究多种相关冠状病毒的疫苗，目的是预防未来的大流行。
现在，在研究生亚历克斯·科恩(Alex Cohen)的带领下，加州理工学院(california tech)的一个团队设计了一种基于蛋白质的60亚基纳米颗粒，上面可以附着多达8种不同类型的冠状病毒碎片。当注射到小鼠体内时，这种疫苗会诱导产生抗体，对各种不同的冠状病毒做出反应，包括纳米颗粒上没有出现的类似病毒。
这项研究发表在《科学》杂志的一篇论文上。
这种疫苗平台被称为镶嵌纳米颗粒，最初是由牛津大学的合作者开发的。这种纳米粒子的形状像一个笼子，由60种相同的蛋白质组成，每一种蛋白质都有一个小的蛋白质标签，功能就像一块维可牢尼龙搭扣。科恩和他的团队提取了不同冠状病毒的刺突蛋白片段(刺突蛋白在感染中起着最大的作用)，并设计了每个片段的蛋白质标签，可以与笼子上的蛋白质结合——维可牢尼龙搭扣的另一半。当这些病毒碎片与纳米颗粒笼状结构混合时，每个病毒标签粘附在笼状结构上的一个标签上，导致纳米颗粒在其表面呈现不同的冠状病毒毒株。
用这种粒子平台展示8种不同的冠状病毒穗状片段(称为受体结合域或RBDs)，产生了不同的抗体反应，这比只呈现单一病毒片段的传统疫苗方法更具优势。接种后，小鼠随后产生的抗体能够对多种不同的冠状病毒株产生反应。重要的是，这些抗体对纳米颗粒上不存在的冠状病毒相关菌株有反应。这表明，通过向免疫系统提供多种不同的冠状病毒变种，免疫系统学会识别冠状病毒的共同特征，从而可能对新出现的冠状病毒做出反应，而不仅仅是SARS-CoV-2变种，这可能导致另一场大流行。
尽管该团队仍在研究这一现象背后的机制，但结果是有希望的。下一步是研究免疫是否能预防产生这些抗体的动物的病毒感染和/或感染症状。
"If我们可以表明,免疫反应引起的纳米技术确实防止疾病造成感染,那么我们希望可以推动这项技术进入人体临床试验,虽然有很多步骤,需要发生," Cohen说。"我们不认为这种方法会取代任何现有的疫苗，但在面对未来新出现的病毒威胁时，手头有许多工具是很好的
" Bjorkman说，不幸的是，SARS-CoV-2不太可能是最后一个引起大流行的冠状病毒。结果表明，可以提高多种中和性抗体反应，甚至针对注射纳米颗粒上没有代表的冠状病毒株。因此，我们希望这项技术可以用来防止未来动物冠状病毒传染给人类。此外，纳米颗粒能产生对SARS-CoV-2的中和反应，因此现在可以使用它们来预防COVID-19以及其他有大流行潜力的冠状病毒
这篇论文的题目是"Mosaic纳米颗粒在小鼠中引发了对人源性冠状病毒的交叉免疫反应。"加州理工学院的研究技术人员Priyanthi Gnanapragasam, Yu Lee, Pauline Hoffman和Leesa Kakutani;苏珊你;研究科学家Jennifer Keeffe (PhD '09);高级研究专家Anthony West (PhD '98);和高级博士后克里斯托弗·巴恩斯。其他合著者包括牛津大学的吴宏仁(hong – jen Wu)和马克·豪沃思(Mark Howarth)，洛克菲勒大学的米歇尔·努森茨威格(Michel Nussenzweig)。资金由加州理工学院Merkin研究所转化研究，国立卫生研究院，乔治梅森大学快速拨款，和欧洲医学研究理事会提供。发展中国家临床试验伙伴计划。
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://www.caltech.edu/about/news/nanoparticle-immunization-technology-could-protect-against-many-strains-of-coronaviruses