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Technique Support
技術(shù)應(yīng)用
2020年突如其來的一場疫情席卷世界，疫苗和新冠藥物的研發(fā)在世界各國抓緊進(jìn)行。作為生命科學(xué)研究最新手段之一的SPR技術(shù)由于其研究分子互作的實(shí)時(shí)性、超高靈敏度、高專一性、可以同時(shí)測定動(dòng)力學(xué)常數(shù)和解離平衡常數(shù)等特點(diǎn)，已成為藥物研發(fā)全流程和質(zhì)量控制的必需技術(shù)，并被2020版中國藥典收錄。同樣，在疫苗研發(fā)和質(zhì)量控制方面，SPR也發(fā)揮著非常重要的作用。
- 1、抗原結(jié)合表位分析
選擇合適的結(jié)合靶點(diǎn)是疫苗開發(fā)的起點(diǎn)，抗原結(jié)合表位分析是疫苗開發(fā)過程中最基本的環(huán)節(jié)。深圳第三人民醫(yī)院的研究人員利用 SPR技術(shù)對(duì)新冠肺炎康復(fù)人員產(chǎn)生的抗體的抗原結(jié)合表位進(jìn)行了研究。測試結(jié)果表明，這些抗體所識(shí)別的抗原表位既有重疊又有不同，證實(shí)這些抗體中和病毒的機(jī)制可能有所不同。只有競爭效率高的抗體才能有效阻礙病毒蛋白和細(xì)胞受體結(jié)合，阻止病毒的入侵。這些研究為后續(xù)的疫苗設(shè)計(jì)和中和抗體治療指明了方向1。
- 2、疫苗表達(dá)產(chǎn)物的優(yōu)化與確認(rèn)
Spike蛋白（S蛋白）承擔(dān)病毒與宿主細(xì)胞膜受體ACE2結(jié)合及膜融合功能，是中和抗體的重要作用位點(diǎn)以及疫苗設(shè)計(jì)的關(guān)鍵靶點(diǎn)。目前針對(duì)新冠病毒S蛋白的疫苗設(shè)計(jì)中，有一部分疫苗只針對(duì)RBD（受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域）；但是RBD畢竟只是S蛋白很小一部分，需要分析重組RBD蛋白（疫苗主要成分）與ACE2結(jié)合的動(dòng)力學(xué)常數(shù)，并確認(rèn)該常數(shù)與全長RBD-Spike蛋白的動(dòng)力學(xué)常數(shù)接近。2020年7月，四川大學(xué)華西醫(yī)院生物治療國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和澳門科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授共同在Nature在線發(fā)表題為“A vaccine targeting the RBD of the S protein of SARS-CoV-2 induces protective immunity”的研究論文，通過SPR技術(shù)驗(yàn)證了重組RBD蛋白與ACE2的親和性，結(jié)果表明RBD以高親和力與ACE2結(jié)合，這很好地反映出了重組RBD蛋白有天然構(gòu)象。2
在基于整個(gè)S蛋白的疫苗中，為了保持S蛋白的融合前狀態(tài)，一般會(huì)將弗林酶識(shí)別位點(diǎn)以及CH結(jié)構(gòu)域位點(diǎn)突變掉。在這種情況下，可以使用SPR技術(shù)來確認(rèn)人體對(duì)疫苗表達(dá)產(chǎn)物產(chǎn)生的抗體和天然的S蛋白免疫產(chǎn)生的是否具有一樣的生物活性，從而達(dá)到疫苗的免疫效果。Novavax公司的NVX-CoV2373是一種新冠納米顆粒疫苗，由全長SARS-CoV-2棘突糖蛋白三聚體和Matrix-M1佐劑組成。其I期臨床結(jié)果已經(jīng)公布3，是目前在研疫苗中在體內(nèi)產(chǎn)生的抗體滴度最高的。該疫苗的表達(dá)產(chǎn)物保持了與受體ACE2以及一種RBD中和抗體的親和力。4
- 3、抗原活性濃度測定
抗原活性濃度測定是疫苗質(zhì)控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。利用SPR技術(shù)可以對(duì)流感疫苗中的抗原活性濃度進(jìn)行準(zhǔn)確定量測定。與經(jīng)典的單向免疫擴(kuò)散法（SPID）相比，SPR技術(shù)具有更高的靈敏度和準(zhǔn)確性。LOD 和 LOQ 較 SPID 法相比均降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)，準(zhǔn)確度高達(dá) 95%-105%；更能保證產(chǎn)品的批間一致性。
- 4、雜質(zhì)蛋白鑒定
宿主蛋白殘留（HCP）可能對(duì)疫苗的安全性和有效性產(chǎn)生影響。因此，HCP含量檢測對(duì)于控制疫苗的質(zhì)量和安全尤為重要。使用SPR技術(shù)進(jìn)行濃度測定，準(zhǔn)確度高達(dá)96%-108%；遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)的ELISA方法。
目前全球新冠疫情蔓延的形勢仍然非常嚴(yán)峻并且不斷出現(xiàn)病毒變異，各國對(duì)疫苗需求極為迫切，SPR技術(shù)越來越受到各大疫苗研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)廠家的重視。北京英柏生物科技有限公司作為國內(nèi)唯一擁有全部SPR技術(shù)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)公司愿為大家提供商品化和定制化解決方案，助力疫苗研發(fā)和生產(chǎn)。