下一代通用COVID-19纳米疫苗的计算设计：一种自组装卷曲-卷曲平台方法

现有新冠疫苗虽有效但存在成本、规模化等问题。本研究设计基于刺突蛋白的通用疫苗候选SAPV，通过自组装多肽纳米颗粒递送保守B/T细胞表位。实验表明SAPVa5与TLR-4结合力最强（-1623.9 kcal/mol），且与中和抗体K501SP6及FMP014疫苗诱导免疫应答相当。但需实验室验证免疫原性和安全性后再进行临床试验。

　　

摘要

现有的基于刺突蛋白的COVID-19疫苗已在世界大部分人群中有效预防了SARS-CoV-2感染。然而，在生产成本、可扩展性、全球疗效和安全性方面仍存在挑战。本研究旨在设计一种新型的、保守的、具有广泛活性的B细胞和T细胞表位通用COVID-19疫苗，该疫苗源自刺突蛋白。设计的单体自组装肽疫苗（SAPV）结构（包含和不包含佐剂/TAT/PADRE序列）通过同源寡聚体建模评估了其自组装能力。筛选出的SAPV结构（SAPVb3和SAPVa5）随后对其理化性质、潜在致敏性、毒性、亚细胞定位、抗原性、溶解性和抗氧化性质进行了分析。最后，通过对接和模拟研究了SAPV结构与广泛中和性人类单克隆抗体（K501SP6）以及Toll样受体（TLR）-2/4形成的大分子复合物之间的相互作用、特异性和稳定性。在TLR-4的情况下，SAPVa5表现出最强的结合亲和力（?1623.9 kcal/mol），相比之下SAPVb3为?1447.1 kcal/mol，对照组C3为?1488.3 kcal/mol，参考免疫原肽RBD为?954.4 kcal/mol。此外，SAPVb3/SAPVa5和自组装多肽纳米疫苗（FMP014）的免疫模拟结果相当，均能引发针对SARS-CoV-2变种的强烈免疫反应。然而，在进行临床试验之前，必须先在湿实验室中评估SAPV结构的免疫原性和安全性。

图形摘要

图形摘要展示了基于刺突蛋白衍生保守表位的自组装肽纳米颗粒通用COVID-19疫苗候选物的设计与评估框架。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可在Mendeley数据平台公开获取，网址为https://data.mendeley.com/datasets/z9npf3gfvt/3，参考编号为https://doi.org/10.17632/z9npf3gfvt.3。