COVID19疫苗新配方的進一步開發

　　雖然新冠疫苗給疫情帶來了重大轉折，歐美等國紛紛開始計劃重新開放，但現有疫苗就夠了嗎？不！開發研制更有效更強大的疫苗以對抗冠狀病毒及其迅速出現的變種，依然是迫切的需求，也是進一步深入了解病毒及免疫系統關系的必由之路。這篇Cell值得留意

　　新冠疫苗才是真正的“人民的希望”——新冠疫苗的大規模接種為阻斷疫情帶來了希望，但是就目前來看，要說能就此結束疫情還為時過早。疫苗有效保護期能持續多久？今年冬天疫情會不會卷土重來？哪種疫苗策略才能對付那些新變種？因此，盡管mRNA疫苗大放異彩已使大洋彼岸疫情形勢向好，然而科學家并沒有放松，依然全力研究以開發更有效的疫苗。最近，來自波士頓大學國家新發傳染病實驗室(NEIDL)和麻省理工與哈佛大學Broad研究院的研究人員在Cell期刊上新發表了一項著眼于激活人類細胞免疫系統以應對SARS-CoV-2感染的新研究，這項研究可能為研制更有效、更強大的疫苗打開了大門。

　　現有的COVID-19疫苗主要是利用病毒蛋白來激活免疫系統中負責產生抗體的B細胞。但它們不激活細胞免疫。實際上，從2020年初新冠病毒大流行開始，世界各地的科學家就已經確認了SARS-CoV-2病毒在受感染細胞中產生的29種蛋白質，部分病毒片段構成的突刺蛋白正是Moderna、輝瑞生物科技和強生等一些冠狀病毒疫苗的核心靶標。后來，科學家發現了隱藏在病毒基因序列中的另外23種蛋白質；然而，這些隱藏在經典開放閱讀框之外的、額外的蛋白質功能直到現在仍然是個謎。

　　若能夠開發疫苗來激活免疫系統的另一部分——T細胞——就可以顯著提高對冠狀病毒，特別是對其變異體的免疫力。T細胞不僅會破壞被感染的細胞，還會記住病毒的標記，以便下次出現相同或不同的病毒變體時，它們能發動更猛烈、更快的攻擊。這是一個至關重要的優勢，因為冠狀病毒似乎會延遲細胞召喚免疫幫助的能力。

　　波士頓大學醫學院生物化學助理教授、NEIDL病毒學家、也是論文的共同通訊作者Mohsan Saeed認為，目前的疫苗可能缺乏一些能夠觸發人體整體免疫反應的重要病毒蛋白。他在NEIDL的生物安全三級(BSL-3)實驗室中對感染了冠狀病毒的人類細胞進行實驗，分離和鑒定了那些隱藏的SARS-CoV-2蛋白片段。Board研究所的基因測序專家、計算遺傳學家Pardis Sabeti和Shira Weingarten-Gabbay跟Saeed合作，希望能從中找到能激活免疫系統T細胞的SARS-CoV-2的片段。他們的研究結果出人意料地揭示：在觸發人類免疫系統攻擊病毒的病毒蛋白質片段中，有25%來自這些隱藏的病毒蛋白質。

　　免疫系統究竟是如何檢測到這些片段的呢?人類細胞含有分子“剪刀”——被稱為蛋白酶——當細胞被入侵時，它能剪掉感染過程中產生的病毒蛋白質。這些含有在切割過程中暴露出來的內部蛋白質的小塊——就像蘋果被分割時暴露出的果核一樣——然后被運輸到細胞膜上，通過特殊的通道被推出去。在那里，它們粘在細胞外，就像搭便車的人一樣，揮手阻止通過的T細胞的幫助。一旦T細胞注意到這些穿透被感染細胞的病毒標記，它們就會發動攻擊，試圖將這些細胞從體內清除。這種T細胞反應絕非無關緊要——Saeed說，這種反應的強度與感染冠狀病毒的人是否會發展成嚴重疾病之間存在聯系。

　　研究人員用質譜儀在兩個感染Sars-Cov-2的人類細胞系中檢測了HLA-I 免疫多肽組，用RNA測序和全局蛋白質組學分析補充。他們發現HLA-I 多肽不僅來自標準的開放框，也來自目前疫苗沒有包含的Spike和核衣殼蛋白內部的out-of-frame ORFs(框架外的開放閱讀框，非經典ORFs/ non-canonical ORFs）。通過以ELISpot、多重條碼標記四聚體分析與單細胞測序相結合的方法監測在感染后的多個時間點的病毒蛋白表達和肽呈遞的動力學，他們發現源于框架外ORF的肽段確實能夠激活免疫小鼠及COVID-19患者的T細胞免疫應答。在人源化小鼠模型和COVID-19患者中，來自標準閱讀框外的ORF的一些肽引發了T細胞反應，超過了對標準肽(包括迄今報道的一些最強表位)的反應。對感染細胞的全蛋白質組分析顯示，早期表達的病毒蛋白對HLA-I呈遞和免疫原性貢獻更大。病毒蛋白表達時間與HLA-I呈遞有關，此外SARS-CoV-2對細胞蛋白酶體通路的干擾可能導致病毒肽的抗原呈遞降低。

　　該論文的第一作者、Sabeti實驗室的博士后Weingarten-Gabby說:“這種病毒的如此強大的免疫特征來自于我們之前看不到的[病毒基因序列]區域，這是相當值得注意的。”“這提醒我們，以好奇心為導向的研究建立在那些能夠改變疫苗和治療方法發展的發現的基礎上。”“我們的發現……可以幫助開發新的疫苗，更準確地模擬我們的免疫系統對病毒的反應，”Sabeti說。

　　基于他們的發現，一種新的疫苗配方，結合了一些新發現的組成SARS-CoV-2病毒的內部蛋白質，將有效地刺激免疫反應，從而能夠應對大量新出現的冠狀病毒變種。考慮到這些變異繼續在世界各地出現的速度，一種能夠提供針對所有這些變異的保護的疫苗將是一個游戲規則的改變者。

　　此外，對病毒的經典開放閱讀框的定義和理解，似乎也應該有所改變了。。。