新型冠状病毒肺炎（COVID-19）已然演变为全球大流行病。在世界范围内，新冠疫情形势不断升级，长期性暴涨的疫情数据甚至让我们有一种麻木感，截止目前，全球累计确诊病例数超过1000万例，死亡人数超过50万人。然而，这不仅仅是一组冰冷的数据，每一个死亡病例背后都是一个家庭，都是一场凄惨悲痛的生死别离，人类抗击新冠病毒的斗争仍在持续。
早在3、4月份，许多国内外学者就推测新冠病毒或将类似于流感病毒，与人类长期共存，多次爆发的风险极大。近期，北京发生的小规模新冠疫情便再次印证了这一点，由此看来，新冠疫苗的研发极为重要且刻不容缓。
近日，高福院士、严景华、秦川、戴连攀作为共同通讯作者，在国际顶尖学术期刊 Cell 杂志上以提前公开的形式上线了题为：A universal design of betacoronavirus vaccines against COVID-19, MERS and SARS 的研究论文。
此项研究通过构建MERS-CoV RBD的二聚体抗原显著提高了中和抗体(NAb)的滴度，并保护小鼠免受MERS-CoV感染，并且这一策略还可以进一步推广到针对SARS-CoV-2、SARS以及其他β属冠状病毒的疫苗设计中。更重要的是，这一疫苗设计策略灵活易变，可普遍应用于针对SARS-CoV-2、SARS以及其他β属冠状病毒的设计中，从而应对未来可能出现的、由冠状病毒引起的新型传染病。
21世纪以来，冠状病毒(CoV)共引起了三次人畜共患疾病，分别是2002-2003年的SARS-CoV，2012年的MERS-CoV，以及2019年底爆发的SARS-CoV-2。然而，在新冠疫情肆虐全球的大背景下，目前人类对SARS-CoV-2乃至冠状病毒的了解还远远不够。
已有的研究表明，SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2均以刺突蛋白（S蛋白）的S1亚基上的受体结合结构域（RBD）来结合细胞受体。对此，在疫苗设计上，冠状病毒S蛋白的RBD结构域是一个十分有吸引力的疫苗靶点。但值得注意的是，冠状病毒S蛋白的RBD结构域的免疫原性较为有限，以之设计的疫苗诱导机体产生中和抗体的能力较差。
在此项研究中，研究团队提出了一种克服这一限制的方法——构建MERS-CoV RBD的二聚体抗原。他们发现，RBD二聚体与传统的单体相比，显著提高了中和抗体(NAb)滴度，并能保护小鼠免受MERS-CoV感染。紧接着，晶体结构显示，二聚化的RBD完全暴露了双受体结合基序，这也是中和抗体的主要目标。研究人员还通过结构导向设计产生了稳定的串联重复单链——RBD-sc-dimer，并成功保留了疫苗的效力。
更重要的是，研究小组还将这一策略推广到针对SARS-CoV-2、SARS的疫苗设计中，使得中和抗体(NAb)滴度提高了10-100倍。除此之外，RBD-sc-dimer在中试规模生产中，产量较高，为进一步的临床开发提供了支持。高福院士领导的研究团队还表示：这一疫苗设计策略灵活易变，可普遍应用于其他β属冠状病毒疫苗的设计中，从而应对未来可能出现的、由冠状病毒引起的新型传染病。
简而言之，此项研究开创性地构建了MERS-CoV的二聚化RBD抗原——RBD-sc-dimer，成功在小鼠模型中诱导产生高浓度的中和抗体，保护小鼠免受MERS-CoV感染，并进一步将这一疫苗设计策略推广到SARS、SARS-CoV-2的疫苗研发中，为冠状病毒疫苗的研发提供了新的思路！
据悉，高福院士（中科院北京生命科学研究院）、严景华教授（中科院微生物研究所）、秦川教授（中国医学科学院）、戴连攀副研究员（中科院北京生命科学研究院）为共同通讯作者，戴连攀等为第一作者。