제조 가능한 SARS의 전임상 평가

커뮤니케이션 의학 3권, 논문 번호: 116 (2023) 이 기사 인용

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코로나19 팬데믹이 계속 진화함에 따라 쉽게 제조 가능하고 새로운 SARS-CoV-2 변종에 대한 임상 효능을 제공하는 새로운 백신을 개발해야 합니다. 표면에 스파이크 항원을 나타내는 바이러스 유사 입자(VLP)는 다른 백신 항원 형식에 비해 놀라운 이점을 제공합니다. 그러나 현재 임상 개발 중인 SARS-CoV-2 VLP 백신 후보는 낮은 부피 생산성, 낮은 스파이크 항원 밀도, 발현 플랫폼 기반 발산 단백질 글리코실화 및 복잡한 업스트림/다운스트림 처리 요구 사항 등의 문제로 어려움을 겪고 있습니다. 치료용 단백질 제조에 광범위하게 사용되고 외피 VLP를 생산하는 입증된 능력에도 불구하고 중국 햄스터 난소(CHO) 세포는 VLP 기반 백신의 상업적 생산에 거의 사용되지 않습니다.

CHO 세포를 사용하여 우리는 전체 길이의 SARS-CoV-2 스파이크를 표시하는 VLP를 생산하는 것을 목표로 했습니다. 스파이크를 발현하는 조작된 CHO 세포로부터 배양 배지에 방출된 VLP를 포획하기 위해 친화성 크로마토그래피를 사용했습니다. VLP의 스파이크의 구조, 단백질 함량 및 글리코실화는 여러 생화학적 및 생물리학적 방법으로 특성화되었습니다. 생체 내에서 중화 항체 생성과 SARS-CoV-2 감염에 대한 보호가 마우스와 햄스터 모델에서 테스트되었습니다.

우리는 CHO 세포의 스파이크 과발현이 그 자체로 높은 VLP 역가를 생성하기에 충분하다는 것을 입증합니다. 이러한 VLP는 천연 바이러스를 연상시키지만 스파이크 밀도는 최소 3배 이상 높습니다. 생체 내에서 정제된 VLP는 SARS-CoV-2 감염에 대한 보호를 제공하는 나노그램 용량 수준에서 강력한 체액성 및 세포성 면역을 유도합니다.

우리의 결과는 CHO 세포가 강력한 면역원성 스파이크 단백질 기반 VLP 백신 항원의 높은 역가를 효율적으로 제조할 수 있음을 보여줍니다.

바이러스 유사 입자(VLP)는 바이러스와 유사한 구조를 가지고 있지만 감염이나 질병을 일으킬 수는 없습니다. VLP가 신체에 주입되면 바이러스 감염 후 나타나는 것과 유사한 면역 반응이 나타납니다. 이는 VLP가 사람에게 질병을 일으키는 바이러스에 대한 백신으로 사용될 수 있음을 의미합니다. 생물학적 제제라고 불리는 많은 약물은 원래 차이니즈 햄스터 난소(CHO 세포)에서 유래된 세포를 포함하여 살아있는 세포를 사용하여 제조됩니다. 우리는 CHO 세포에서 SARS-CoV-2 바이러스와 유사한 VLP를 생산하는 간단한 방법을 개발했습니다. 우리는 이러한 VLP로 설치류를 예방접종하면 SARS-CoV-2 감염 후 질병에 걸리는 것을 예방할 수 있음을 보여줍니다. 이러한 VLP는 인간의 코로나19 예방을 위한 대안적이고 쉽게 생산되는 백신의 일부가 될 수 있습니다.

중증 급성 호흡기 증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2)에 대한 안전하고 경제적이며 효과적인 백신을 추구하기 위해 다양한 항원 생산 및 전달 전략이 탐구되었습니다. 미국과 캐나다에서 최초로 승인된 백신은 숙주 세포에 의한 스파이크(S) 항원의 mRNA 또는 아데노바이러스 벡터 유도 발현을 기반으로 했습니다1. Nuvaxovid(Novavax) 및 VidPrevtyn(Sanofi/GSK)과 같은 S 단백질(전체 길이 또는 단편) 또는 Covifenz(Medicago)와 같은 S로 장식된 VLP로 구성될 수 있는 정제 및 보조 항원 백신은 개발 속도가 더 느리지만 최근 규제 당국의 승인을 받아 주목을 받았습니다. 이와 관련하여, 조상 S 서열을 포함하는 Novavax NVX-COV2373은 3회 접종 후 BNT162b mRNA 백신보다 Omicron BA.1 하위 계통에 대한 중화 항체의 더 강력한 기하 평균 역가(GMT)를 생성하는 것으로 나타났습니다2. 마찬가지로, 원래 Comirnaty(Pfizer BioNTech)와 비교하여 다양한 임상 시험에서 VidPrevtyn의 추가 용량은 Omicron BA.13에 대해 더 높은 중화 활성을 갖는 다양한 SARS-CoV-2 변종에 대한 면역력을 회복하는 것으로 나타났습니다. S 단백질을 표시하는 VLP는 구조적으로 야생형 바이러스를 연상시키며4, 강력한 Th1/Th2 반응을 유도하는 반복적인 항원 배열로 인해 높은 면역원성을 촉진합니다. 백신 항원으로서 VLP의 추가적인 이점에는 저장 안정성, 말초 항원 제시 세포(APC)에 의한 강력한 인식 및 흡수가 포함됩니다. VLP는 또한 복귀 균주의 위험과 약독화 및 비활성화 바이러스와 관련된 주요 중화 에피토프의 잠재적 손실을 제거합니다5,6,7,8.

80% S protein); although Gag-S-based VLPs have been shown to be effective immunogens in several studies, we believe that the higher S density and reduced levels of non-relevant structural proteins are a likely advantage of our VLP platform./p>4-fold higher than the antigen alone when adjuvanted with Adju-phos and >23-fold higher with AS01b (Fig. 4a). IFN-γ ELISpot showed that specific T cell responses are elicited strongly by VLPs+AS01b at all doses tested, moderately by antigen alone but inhibited when combined with Adju-phos (Fig. 4b). A surrogate neutralization assay using ancestral-strain S protein23 demonstrated substantial variability in neutralization activity with serum from the VLP and VLP+Adju-phos groups (Fig. 4c). Conversely, serum from the VLPs+AS01b group reached maximal neutralizing activity against reference-strain S, given the dilution used in our protocol. Beta, Delta, and Omicron BA.4-5S protein variants were also effectively neutralized by serum from mice immunized with VLPs+AS01b even with the lowest 60 ng dose tested (Supplementary Fig. 4). Based on these results, we conclude that VLPs+AS01b elicits a strong humoral and cellular immune response against the ancestral and different virus strains in mice. Conversely, VLPs and VLP+Adju-phos triggered specific IgGs but tended to be less immunogenic along with a null or less potent neutralizing activity. Importantly, VLP+Adju-phos seems to impair the cellular response (Fig. 4b). Therefore, we decided not to pursue further testing of this adjuvant./p> 0.05 as not significant (NS)./p>

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