《Nature Communications》：A stabilized MERS-CoV spike ferritin nanoparticle vaccine elicits robust and protective neutralizing antibody responses
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为应对MERS-CoV高致死率及疫苗研发困境，研究团队开发了基于稳定化刺突蛋白的自组装铁蛋白纳米颗粒疫苗。该疫苗在小鼠和非人灵长类动物中诱导出高效假病毒/真病毒中和抗体（GMT>103），血清可交叉中和MERS-CoV A/B/C群及远缘穿山甲Merbecovirus，并在转基因小鼠和羊驼模型中实现剂量依赖性完全保护，为临床转化提供重要候选方案。
中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）自2012年首次被发现以来，持续引发散发病例和聚集性疫情，病死率超过30%，被世界卫生组织列为优先防范的潜在流行病原体。尽管其高致死率和跨物种传播风险对全球公共卫生构成严重威胁，但截至目前尚无获批疫苗上市。现有疫苗研发面临免疫原性不足、保护范围狭窄等技术瓶颈，亟需创新策略突破困境。
在此背景下，研究团队在《Nature Communications》发表论文，报道了一种基于稳定化刺突蛋白（Spike）的自组装铁蛋白纳米颗粒疫苗。该疫苗通过将预融合稳定的MERS-CoV刺突三聚体展示于铁蛋白纳米颗粒表面，显著增强抗原的免疫原性和稳定性。研究人员利用高表达稳定细胞池实现疫苗量产，并系统评估其在小鼠、非人灵长类动物及大型动物模型中的免疫保护效果。
关键技术方法包括：利用结构生物学指导的刺突蛋白稳定化设计；基于铁蛋白的自组装纳米颗粒构建技术；假病毒中和试验（使用MERS-CoV clade A/B/C及穿山甲Merbecovirus嵌合病毒）；真病毒中和试验（基于临床分离毒株）；人源化DPP4（二肽基肽酶4）转基因小鼠致死性攻毒模型；以及雌性羊驼活病毒攻毒模型（样本来源为实验动物中心培育群体）。
疫苗设计与免疫原性
通过引入双脯氨酸突变稳定刺突蛋白预融合构象，并将其与铁蛋白纳米颗粒共表达形成多价抗原展示系统。在BALB/c小鼠中，单剂免疫即可诱发高滴度假病毒和真病毒中和抗体。
非人灵长类免疫应答
雄性非人灵长类接种铝佐剂疫苗后，首剂即产生>103几何平均滴度（GMT）的中和抗体，二次免疫后显著加强。血清对MERS-CoV A/B/C进化支及远缘穿山甲源Merbecovirus假病毒均展现交叉中和活性。
小动物保护效力
在人DPP4转基因小鼠模型中，疫苗免疫提供剂量依赖性的致死性攻毒保护，肺组织病毒载量显著降低。
大动物攻毒验证
在雌性羊驼模型中，免疫组完全抵御MERS-CoV感染，鼻拭子和血液样本均未检出病毒核酸，而未免疫对照组出现典型感染症状。
该研究首次证实铁蛋白纳米颗粒疫苗可同时实现高效中和抗体诱导和跨毒株交叉保护。疫苗的热稳定性与可规模化生产特性更符合疫情暴发应急使用需求。值得注意的是，羊驼模型成功模拟了人类感染后的呼吸道病毒清除过程，为临床前评价提供了关键数据支撑。研究为MERS-CoV疫苗的临床转化树立了新标杆，其纳米颗粒平台技术亦可拓展至其他冠状病毒疫苗研发领域。
