新冠病毒奧密克戎免疫逃逸及疫苗研究進(jìn)展

馬磊

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所

楊昭慶

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所

王佑春＊

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所

新冠病毒奧密克戎（Omicron）是目前導(dǎo)致新冠病毒感染的主要冠狀病毒變異株，該病毒于2021 年11 月在南非首次被發(fā)現(xiàn)[1-2]，隨即被世界衛(wèi)生組織（WHO）納入“受關(guān)注的變異株”體系監(jiān)測(cè)[3]，并一直受到全世界科學(xué)家、研究人員的密切關(guān)注。與新冠疫情發(fā)生初期的原始毒株相比，Omicron 的一些變異已經(jīng)根本性地影響了新冠病毒的特征，例如它更容易傳播、更容易逃逸人體感染原始毒株或通過原始毒株制備的疫苗免疫獲得的抗體、相關(guān)病癥嚴(yán)重程度不同等[4]?；谶@些特征，相關(guān)疫苗、治療藥物、診斷工具的效力在改變，同時(shí)公共衛(wèi)生和社會(huì)防控措施也在改變[5]。鑒于新冠病毒在不斷進(jìn)化，同時(shí)人們對(duì)變異株影響的研究與理解不斷深入，相關(guān)疫苗的研究策略也在不斷調(diào)整。追蹤Omicron 相關(guān)前沿研究，包括毒株變異及免疫逃逸研究、針對(duì)變異的廣譜疫苗技術(shù)研究、疫苗研發(fā)新策略研究等，將對(duì)推動(dòng)新一代疫苗和疫苗技術(shù)的發(fā)展具有重要的借鑒價(jià)值。

1 Omicron 變異株的免疫逃逸特征及應(yīng)對(duì)策略

Omicron 變異株因突變后具有較強(qiáng)的傳染性和免疫逃逸能力而引起全球范圍的恐慌和擔(dān)憂。Omicron 變異株自一出現(xiàn)就迅速取代Delta 毒株成為全球主要流行新冠病毒毒株。2021 年12 月4 日，Delta 毒株感染新增病例占比達(dá)99%，然而，僅過去1 個(gè)月，感染Omicron 毒株的新增病例占比就超過了95%[6]。Omicron變異株之所以具備免疫逃逸能力主要是因?yàn)椴《景l(fā)生了變異，從而可以逃避或減弱免疫系統(tǒng)的反應(yīng)。Omicron 變異株的一個(gè)顯著特征是病毒刺突糖蛋白（S 蛋白）的突變位點(diǎn)驚人地達(dá)到30 多個(gè)，整體突變達(dá)到了60 個(gè)[7-8]。這些突變使Omicron 變異株的傳播力比Delta 變異株增加了3.2 倍，病毒在人體內(nèi)的倍增時(shí)間僅為3 天[9-11]。研究表明，感染Omicron 變異株后更多的是無癥狀感染者，這將有助于病毒的快速傳播[12-13]。然而，對(duì)于Omicron 變異株感染后在復(fù)制較快的情況下是否會(huì)導(dǎo)致更高的病毒載量仍存在爭(zhēng)議[14-15]。Omicron 變異株能夠在全球范圍內(nèi)快速傳播主要是由于其具有較強(qiáng)的免疫逃逸能力，包括體液免疫逃逸和細(xì)胞免疫逃逸[16]。研究結(jié)果表明，Omicron 變異株可以逃逸疫苗或自然感染誘導(dǎo)的免疫保護(hù)[17]。因此，針對(duì)Omicron變異株的免疫逃逸研究對(duì)預(yù)測(cè)及應(yīng)對(duì)病毒快速演變具有重要意義。

1.1 Omicron 變異株免疫逃逸機(jī)制

免疫逃逸通常是指病原體通過不同的機(jī)制，拮抗、阻斷和抑制機(jī)體的免疫應(yīng)答。對(duì)于病毒等病原體來說，主要通過3 種策略實(shí)現(xiàn)免疫逃逸：①通過抗原性的突變逃逸機(jī)體已建立的抗感染免疫抗體的中和阻斷作用，削弱宿主體液免疫反應(yīng)；②病原體可隱匿于胞內(nèi)呈休眠狀態(tài)，逃避細(xì)胞免疫的攻擊，使機(jī)體細(xì)胞免疫反應(yīng)中斷，形成持續(xù)性感染；③病原體可造成免疫效應(yīng)物如細(xì)胞因子和細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白的損傷，通過其結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)產(chǎn)物，拮抗、阻斷和抑制機(jī)體的免疫應(yīng)答[18-19]。具有不穩(wěn)定基因組的病毒，特別是像新冠病毒一樣的RNA 病毒在傳播過程中特別容易導(dǎo)致抗原突變，從而削弱宿主已建立起來的中和抗體作用[20]。例如，Omicron 變異株表現(xiàn)出驚人的抗原突變，研究高傳播性和增強(qiáng)免疫逃逸的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)至關(guān)重要。相較于Omicron 原型株BA.1，后續(xù)變異株BA.2、BA.2.12.1、BA.4、BA.5 新亞型呈現(xiàn)出更強(qiáng)的受體結(jié)合能力及免疫逃逸能力，并且在原型株BA.1感染者康復(fù)后血漿出現(xiàn)了顯著的中和逃逸特征。近期，有研究人員解析了Omicron 變異株BA.2、BA.3、BA.2.12.1、BA.2.13 以及BA.4/5 刺突蛋白三聚體的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，并分別測(cè)定各變異株S 蛋白或受體結(jié)合域（RBD）與人類血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（hACE2）的親和力。結(jié)構(gòu)分析表明，BA.4/5 攜帶的F486V 突變可能導(dǎo)致hACE2 親和力下降，但L452R 和493Q 回復(fù)突變降低了這一影響。為了進(jìn)一步探究Omicron 變異株的中和抗體逃逸機(jī)制，研究人員利用高通量深度突變掃描技術(shù)確定了1640 個(gè)與RBD 結(jié)合的抗體的逃逸圖譜、表位分布和對(duì)Omicron 變異株的中和能力。研究結(jié)果表明，同一類抗體有相似的結(jié)合抗原和中和特征，各類抗體的主要逃逸位點(diǎn)與該類代表性抗體在復(fù)合物結(jié)構(gòu)中的結(jié)合表位一致[21]。近期另一項(xiàng)研究表明，Omicron 變異株與hACE2 受體結(jié)合能力增強(qiáng)，可以更加高效地進(jìn)入細(xì)胞，同時(shí)也會(huì)獲得使用小鼠等其他物種ACE2的能力，具有跨物種傳播的潛在風(fēng)險(xiǎn)，以上原因是導(dǎo)致其傳播能力增強(qiáng)的重要因素[22]。

總之，隨著冷凍電鏡技術(shù)、高通量單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)以及高通量深度突變掃描技術(shù)的發(fā)展，研究人員不但捕捉到了Omicron 變異株S-ACE2 復(fù)合物（S 蛋白與ACE2 結(jié)合的復(fù)合物）的狀態(tài)，確定了Omicron 變異株S 蛋白和廣譜中和抗體S3H3 的Fab 抗體復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，從分子機(jī)制方面解析與ACE2 的親和力以及系列交叉中和抗體的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[23]，還能進(jìn)一步在單個(gè)抗體水平上解析逃逸中和抗體的表位分布以及物理化學(xué)機(jī)制，這些研究將為廣譜抗體藥以及疫苗的研發(fā)提供支持。

1.2 Omicron 變異株對(duì)現(xiàn)有疫苗的免疫逃逸

自2019 年新冠疫情發(fā)生以來，全球新冠病毒疫苗的研發(fā)取得了巨大進(jìn)展，為新冠疫情防控發(fā)揮了重要作用。然而，這些疫苗在應(yīng)對(duì)Omicron 變異株感染的效果方面表現(xiàn)較差。目前，正在使用的主流疫苗對(duì)Omicron 變異株的有效性明顯降低。臨床研究結(jié)果表明，接種兩劑滅活疫苗（CoronaVac 或 BBIBP-CorV）的受試者超過80%的血清樣本對(duì)Omicron 變異株的中和抗體滴度低于陽(yáng)性下限[24-28]。此外，以強(qiáng)生Ad26.COV2.S 疫苗、牛津ChAdOx1-S 疫苗和俄羅斯Sputnik V 疫苗為代表的載體疫苗未能誘導(dǎo)對(duì)Omicron 變異株的有效中和抗體[29-32]。mRNA疫 苗方面，輝瑞B(yǎng)NT162b2 疫苗和莫德納mRNA-1273 疫苗對(duì)原始毒株感染者的保護(hù)率達(dá)到90% 以上。然而，在接種兩劑mRNA 疫苗的受試者中，血清學(xué)交叉中和抗體針對(duì)Omicron 變異株的中和抗體滴度與原始毒株相比明顯下降[33-35]。國(guó)外臨床研究表明，受試者接種現(xiàn)有疫苗獲得基礎(chǔ)免疫后，對(duì)Omicron 變異株的體液免疫（中和抗體）反應(yīng)大幅下降，并且僅能維持最多6 個(gè)月的免疫持久性[36-40]。

除了體液免疫效果，現(xiàn)有疫苗誘導(dǎo)的細(xì)胞免疫應(yīng)答同樣也是臨床上的重要指標(biāo)。相比Omicron 變異株的體液免疫逃逸，細(xì)胞免疫仍然可以有效靶向Omicron 變異株。近期有研究表明，不管是現(xiàn)有疫苗誘導(dǎo)的還是自然感染誘導(dǎo)的細(xì)胞免疫均能識(shí)別Omicron 變異株S 蛋白，交叉識(shí)別能力能夠保留對(duì)原始毒株識(shí)別能力的70%～90%[41-44]。其原因可能是疫苗誘導(dǎo)的特異性CD4+T 細(xì)胞和CD8+T 細(xì)胞能夠識(shí)別平均10～11 個(gè)S 蛋白抗原表位，而這些表位針對(duì)Omicron突變的保留率超過80%[45]。

總之，研究表明，不管是自然感染的康復(fù)者還是接種疫苗獲得基礎(chǔ)免疫的受試者，在中和Omicron 變異株的效果方面均明顯較差，原始毒株誘導(dǎo)的中和抗體甚至難以中和Omicron，Omicron 變異株是目前新冠病毒家族中較“完美”的免疫逃逸者。

1.3 應(yīng)對(duì)Omicron 免疫逃逸的現(xiàn)有疫苗策略

盡管各種技術(shù)路線的新冠病毒疫苗基礎(chǔ)免疫很少能有效中和Omicron 變異株，但大量臨床研究表明，新冠病毒加強(qiáng)疫苗能夠更有效地誘導(dǎo)對(duì)Omicron 變異株感染者的保護(hù)效力[46-49]。有研究人員采用活病毒中和試驗(yàn)研究了mRNA 疫苗基礎(chǔ)免疫和加強(qiáng)免疫后誘導(dǎo)的針對(duì)Omicron 變異株的免疫應(yīng)答，結(jié)果顯示完成一劑加強(qiáng)免疫后，雖然對(duì)Omicron 變異株的中和抗體滴度降低了14 倍，但超過90%的接種人群產(chǎn)生了抗Omicron 變異株的免疫應(yīng)答，證明加強(qiáng)免疫能夠誘導(dǎo)較高的原始毒株中和抗體滴度，同時(shí)能夠增強(qiáng)對(duì)Omicron 變異株的交叉中和抗體水平[50]。有意思的是，采用不同技術(shù)路線的疫苗加強(qiáng)免疫能夠誘導(dǎo)較強(qiáng)的中和抗體免疫應(yīng)答，這對(duì)于通過加強(qiáng)免疫來應(yīng)對(duì)一些疫苗免疫后中和抗體不足，并提供對(duì)Omicron 變異株感染者的保護(hù)是很重要的[51-52]。例如，基礎(chǔ)免疫為滅活新冠病毒疫苗的受試者可用康希諾生物的霧化吸入用腺病毒載體疫苗Ad5-nCoV 進(jìn)行加強(qiáng)免疫，能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生比采用同樣滅活疫苗加強(qiáng)免疫更強(qiáng)的針對(duì)Omicron 變異株的中和抗體水平，這為應(yīng)對(duì)Omicron 變異株提供了一種有效的替代方案[53]。然而，需要注意的是，不同技術(shù)路線的新冠病毒疫苗加強(qiáng)免疫的表現(xiàn)效果與不同種類疫苗的基礎(chǔ)免疫有關(guān)，因此進(jìn)一步開展針對(duì)不同種類疫苗交叉接種的免疫機(jī)制研究及長(zhǎng)期追蹤安全性研究是非常必要的[54]。

總的來說，目前針對(duì)新冠病毒原始毒株的新冠病毒疫苗基礎(chǔ)免疫很難對(duì)Omicron 變異株感染者提供足夠的免疫保護(hù)。在現(xiàn)有條件下，針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)人群的加強(qiáng)免疫（相同或不同技術(shù)路線的疫苗）是一種有效應(yīng)對(duì)Omicron 變異株的策略。

2 針對(duì)Omicron 變異株的疫苗研發(fā)

截至2023 年3 月30 日，全球共研發(fā)了382 種候選新冠病毒疫苗，其中183 種進(jìn)入臨床研究階段，13 種被列入WHO 緊急使用清單。候選疫苗的研發(fā)共涉及11 種技術(shù)平臺(tái)，其中采用重組蛋白技術(shù)平臺(tái)、病毒載體技術(shù)平臺(tái)、RNA 技術(shù)平臺(tái)、滅活疫苗技術(shù)平臺(tái)研制出的候選疫苗數(shù)量占前4位。免疫途徑方面，鼻噴式免疫劑型有16 種候選疫苗，數(shù)量?jī)H次于肌內(nèi)注射免疫途徑的候選疫苗[55]。

雖然現(xiàn)有疫苗很難對(duì)Omicron 變異株感染者提供足夠的免疫保護(hù)，但新冠病毒疫苗開發(fā)及接種策略由此變得更加多元?；诓煌夹g(shù)平臺(tái)的疫苗開發(fā)正在走向多價(jià)、聯(lián)合及抗新病原體，廣譜疫苗逐漸成為新的研發(fā)熱點(diǎn)，黏膜疫苗憑借能夠迅速、及時(shí)預(yù)防病毒的特點(diǎn)正在快速研發(fā)中。

2.1 包含Omicron 變異株的多價(jià)疫苗

多價(jià)mRNA 疫苗研究方面，2022 年12 月，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）對(duì)莫德納和輝瑞/BioNTech 的二價(jià)新冠mRNA 疫苗緊急使用授權(quán)進(jìn)行修改，授權(quán)該二價(jià)疫苗可針對(duì)新冠病毒原始毒株及Omicron BA.4/5 的分支，用于6 個(gè)月及以上人群的普通接種及加強(qiáng)免疫接種，同時(shí)不再授權(quán)莫德納和輝瑞/BioNTech 單價(jià)新冠mRNA 疫苗在美國(guó)使用[56]。此外，莫德納已經(jīng)研究了兩種多價(jià)增強(qiáng)候選疫苗（包括mRNA-1273.211 和mRNA-1273.213）的免疫原性和安全性，旨在預(yù)測(cè)Omicron 變異株出現(xiàn)的突變，同時(shí)也開展了針對(duì)Omicron 變異株的候選產(chǎn)品mRNA-1273.529 的臨床研究[57]。

多價(jià)重組蛋白疫苗研究方面，有研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并開發(fā)了一種基于SARS-CoV-2 的Alpha 和Beta 變異體的二價(jià)疫苗SCTV01C，在基于角鯊烯的水包油佐劑SCT-VA02B 的存在下，SCTV01C 對(duì)抗原匹配的Beta 變異體感染顯示出顯著的保護(hù)效果，在小鼠上顯示出對(duì)Omicron 亞型（BA.1、BA.1.1、BA.2、BA.3 和BA.4/5）的交叉中和能力。后續(xù)又以SARSCoV-2 變異株Alpha、Beta、Delta 和Omicron BA.1 的三聚體S 蛋白為基礎(chǔ)，添加佐劑SCT-VA02B，開發(fā)了一種四價(jià)新冠病毒疫苗SCTV01E。研究表明，該疫苗具有較突出的廣譜交叉保護(hù)優(yōu)勢(shì)。與單價(jià)疫苗相比，基于新冠病毒原始毒株和Omicron BA.1 的二價(jià)疫苗對(duì)已測(cè)試的突變(包括Omicron BA.1 和BA.2 亞突變體)表現(xiàn)出更全面和更強(qiáng)的中和效力[58-59]。2022 年12 月，國(guó)家藥監(jiān)局批準(zhǔn)神州細(xì)胞的重組新冠病毒二價(jià)S三聚體蛋白疫苗（SCTV01C，商品名為安諾能2）緊急使用，這也是國(guó)內(nèi)第一款針對(duì)新冠病毒變異株的廣譜多價(jià)疫苗[60]。2023 年3 月，神州細(xì)胞的重組新冠病毒四價(jià)S 三聚體蛋白疫苗（SCTV01E，商品名為安諾能4）也在我國(guó)獲批納入緊急使用。該疫苗在上述二價(jià)疫苗的基礎(chǔ)上新增了針對(duì)Delta 和Omicron 兩種變異株，是我國(guó)首個(gè)自主研發(fā)、獲得緊急使用授權(quán)的四價(jià)新冠病毒疫苗產(chǎn)品[61-62]。

臨床前研究方面，有研究團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建了二價(jià)疫苗，并能在動(dòng)物體內(nèi)誘導(dǎo)高滴度的廣譜中和抗體。在倉(cāng)鼠攻毒模型中，該疫苗能夠保護(hù)新冠病毒原始毒株和Beta、Omicron 變異株的感染。值得注意的是，該研究還表明該二價(jià)疫苗可以阻斷病毒從接種過疫苗的倉(cāng)鼠傳播到未接種過疫苗的倉(cāng)鼠[63]。

總之，針對(duì)不同的變異株，多價(jià)新冠病毒疫苗可以產(chǎn)生1+1＞2的效果。多項(xiàng)研究表明，把多個(gè)變異株的抗原組合到一個(gè)疫苗里做成多價(jià)疫苗，可以產(chǎn)生針對(duì)變異株的更高的中和抗體效價(jià)，從而具有針對(duì)不同變異株感染的更加廣譜的交叉保護(hù)作用。

2.2 針對(duì)Omicron 變異株的廣譜疫苗

免疫原的設(shè)計(jì)和優(yōu)化是疫苗開發(fā)的核心技術(shù)。為應(yīng)對(duì)新冠病毒持續(xù)變異引起的免疫逃逸現(xiàn)象，我國(guó)采用重組蛋白技術(shù)平臺(tái)研制的涵蓋Alpha、Beta、Delta 和Omicron 變異株的四價(jià)疫苗已獲批緊急使用。目前，基于結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)的廣譜疫苗尚無相應(yīng)產(chǎn)品上市。通過抗原嵌合、共有抗原設(shè)計(jì)和多靶點(diǎn)組合等方式，研制針對(duì)新冠病毒變異株的廣譜疫苗是未來疫苗研發(fā)的重要方向，該類型疫苗尚處于臨床前或臨床研發(fā)的早期階段。

有研究人員使用Delta 變異株的RBD 作為mRNA 編碼序列的靶抗原，設(shè)計(jì)了4 個(gè)具有不同非編碼區(qū)和密碼子優(yōu)化的Delta變異株RBD 序列，制備了一種基于Delta 變異株RBD 的針對(duì)SARS-CoV-2 原始毒株及Beta、Delta 和Omicron BA.1、BA.2、BA.4/5 變異株的交叉中和保護(hù)的廣譜mRNA 疫苗[64]。近期有研究發(fā)現(xiàn)，針對(duì)SARSCoV-2 的S 蛋白的mRNA 疫苗與未修飾的mRNA 相比，缺失了RBD 或亞單位的糖基化位點(diǎn)，暴露了更保守的表位，可誘導(dǎo)更強(qiáng)的抗體和CD8+T 細(xì)胞反應(yīng)，對(duì)Alpha、Beta、Gamma、Delta 和Omicron 變異株感染具有更廣泛的保護(hù)作用，并使用單B 細(xì)胞技術(shù)從SMG 免疫的小鼠中篩選出B 細(xì)胞克隆，鑒定出一種廣泛的針對(duì)RBD 中高度保守的表位的單克隆抗體[65]。有研究人員針對(duì)SARS-CoV-2 的S蛋白的RBD 設(shè)計(jì)了一種以病毒樣顆粒（VLP）為載體的新冠病毒疫苗，命名為RBDM。該疫苗顯示出較強(qiáng)的針對(duì)ACE2 的結(jié)合親和力常數(shù)，RBDM 疫苗接種組針對(duì)新冠病毒原始毒株及Alpha、Beta、Delta 和Lambda 變異株的單克隆抗體顯著增加。數(shù)據(jù)表明，RBDM 疫苗在實(shí)驗(yàn)研究中能夠誘導(dǎo)對(duì)大多數(shù)新冠病毒變異株的抗體反應(yīng)[66]。

RBD 的N 末端和C 末端位置靠得很近，兩個(gè)末端都存在長(zhǎng)環(huán)。有研究團(tuán)隊(duì)將3 個(gè)RBD以端到端的形式連接成一條鏈來構(gòu)建三聚體形式的RBD（tri-RBD），使N 末端和C 末端的長(zhǎng)環(huán)發(fā)揮連接作用，提出了一種以馬賽克型三聚化RBD（mostri-RBD）為靶抗原的單組分廣譜重組新冠病毒疫苗。設(shè)計(jì)的 tri-RBD 能夠在一種免疫原中容納3個(gè)RBD，攜帶Omicron 和其他變異體的關(guān)鍵突變。大鼠實(shí)驗(yàn)表明，mos-tri-RBD 無論是單獨(dú)使用還是作為加強(qiáng)注射，都能誘導(dǎo)出強(qiáng)大的交叉中和抗體。mostri-RBD 誘導(dǎo)的中和抗體ID50效價(jià)顯著高于同源tri-RBD（含原型株同源RBD）和新冠滅活疫苗BBIBP-CorV[67]。

另有研究團(tuán)隊(duì)將Delta 變異株（包含L452R 和T478K 突變）的RBD 序列與SARS-CoV-2的S2 亞基中的七聚體重復(fù)序列1（HR1）和七聚體重復(fù)序列2（HR2）串聯(lián)起來，形成了一種稱為RBD-HR/trimer 的亞單位疫苗，其可以自組裝成一個(gè)三聚體。在多種動(dòng)物模型中，以MF59 類水包油佐劑配制的RBD-HR/trimer 疫苗免疫可誘導(dǎo)持續(xù)的體液免疫應(yīng)答，并可產(chǎn)生高水平的廣譜中和抗體，在體內(nèi)也可誘導(dǎo)強(qiáng)烈的T 細(xì)胞免疫應(yīng)答，在小鼠和非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物中，RBDHR/trimer 疫苗可以完全抵抗Omicron 和Delta 變異株的活病毒攻擊[68]。

還有研究團(tuán)隊(duì)從合成文庫(kù)中篩選出一組針對(duì)SARS-CoV-2的RBD 的靶向納米抗體（NBS），并設(shè)計(jì)了一種對(duì)多種變異株具有廣譜中和作用的納米抗體NB1-NB2。并將人IgG1 的Fc 片段與NB1-NB2 融合，構(gòu)建了重鏈抗體NB1-NB2-Fc，其對(duì)Omicron 變異株B.1.1.529 具有較強(qiáng)的親和力和中和活性[69]。該研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，ZWD12 單抗通過阻斷S 蛋白與ACE2 受體結(jié)合，對(duì)SARS-CoV-2 變異株Alpha、Beta、Gamma、Kappa、Delta 和Omicron 表現(xiàn)出強(qiáng)大而廣泛的中和作用，表明ZWD12 結(jié)合的RBD 表位是設(shè)計(jì)廣譜疫苗的合理靶點(diǎn)[70]。研究人員在后續(xù)工作中進(jìn)一步全面分析了Omicron 突變對(duì)抗體表位的影響，并根據(jù)結(jié)合模式對(duì)這些抗體進(jìn)行了分類，發(fā)現(xiàn)H-RBD類抗體的表位受Omicron 突變的影響比其他類抗體小得多；冷凍電鏡結(jié)果表明，這類抗體利用了一種保守機(jī)制來中和SARSCoV-2[71]。

總的來說，Omicron 廣譜疫苗研究主要通過結(jié)合新冠病毒變異特點(diǎn)分析其共同特征，以期設(shè)計(jì)出一種能夠針對(duì)這些共同特征誘導(dǎo)免疫反應(yīng)的疫苗。雖然研發(fā)能夠廣泛覆蓋所有新冠病毒的廣譜疫苗面臨著巨大挑戰(zhàn)，但這些研究的開展能夠促進(jìn)疫苗抗原設(shè)計(jì)、計(jì)算生物學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、人工智能和分子流行病學(xué)等領(lǐng)域基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，從而有助于開展基于結(jié)構(gòu)和功能的保守表位、多價(jià)聯(lián)合、多株嵌合的抗原優(yōu)化設(shè)計(jì)，研發(fā)多種高效廣譜疫苗，為后續(xù)的通用疫苗設(shè)計(jì)提供參考。

2.3 針對(duì)Omicron 變異株的黏膜免疫途徑疫苗

呼吸道黏膜免疫是呼吸道疫苗較為理想的免疫途徑。目前，許多國(guó)家和地區(qū)正在深入開展呼吸道黏膜免疫的基礎(chǔ)研究，以幫助實(shí)現(xiàn)呼吸道黏膜疫苗的設(shè)計(jì)愿景。

我國(guó)新冠病毒呼吸道黏膜疫苗技術(shù)處于世界前沿水平，康希諾生物的吸入用重組新冠病毒疫苗和萬泰生物的鼻噴流感病毒載體疫苗已獲批緊急使用。其中，萬泰生物的鼻噴流感病毒載體疫苗于2022 年12 月在我國(guó)獲批緊急使用。該疫苗是一種減毒活病毒載體疫苗，在雙重減毒的季節(jié)性流感病毒（CA4-DelNS1）載體內(nèi)插入新冠病毒S 蛋白的RBD基因序列構(gòu)建而成。為了進(jìn)一步提高鼻噴式新冠病毒疫苗預(yù)防感染和降低病毒傳播的效果，研究團(tuán)隊(duì)在前期研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開發(fā)出新型流感病毒載體鼻噴式新冠病毒疫苗——DelNS1-RBD4N-DAF。研究人員在插入的RBD 序列上引入了4 個(gè)糖基化位點(diǎn)和細(xì)胞膜錨定蛋白——衰變加速因子（DAF），使RBD 表達(dá)在細(xì)胞膜上，這大大增加了疫苗免疫小鼠的中和抗體水平，同時(shí)也證明了該疫苗可以防止流感病毒H1 和H3 亞型的感染[72]。

有研究團(tuán)隊(duì)在前期研制了重組人5 型復(fù)制缺陷型腺病毒載體新冠病毒原始毒株疫苗Ad5-S-WT（NB2001）的基礎(chǔ)上，在Omicron 變異株出現(xiàn)后構(gòu)建了重組人5 型腺病毒載體Omicron 疫苗Ad5-S-Omicron（NB2155）。該研究表明，在原始毒株滅活疫苗免疫背景的基礎(chǔ)上，通過鼻噴Ad5-S-Omicron疫苗序貫加強(qiáng)免疫，能夠建立針對(duì)Omicron 多個(gè)亞型的廣譜呼吸道黏膜和系統(tǒng)性免疫反應(yīng)，這對(duì)有效預(yù)防Omicron 變異株感染與阻斷其傳播具有重要意義[73]。

近期一項(xiàng)研究通過開環(huán)反應(yīng)連接陽(yáng)離子聚合物和碳點(diǎn)合成了陽(yáng)離子交聯(lián)碳點(diǎn)，用作鼻噴疫苗的佐劑；制備了三聚體RBD-HR新冠抗原的新型鼻噴疫苗，并在多種動(dòng)物模型中評(píng)價(jià)了其免疫保護(hù)作用，解析了新型佐劑陽(yáng)離子交聯(lián)碳點(diǎn)對(duì)黏膜免疫激活和對(duì)抗原遞呈細(xì)胞的作用機(jī)制[74]。

另有研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)嵌合的三重RBD 免疫原3Ro-NC，在一個(gè)新的蛋白質(zhì)支架上含有一個(gè)Delta 變異株的RBD 和兩個(gè)Omicron 變異株的RBD，可誘導(dǎo)針對(duì)SARS-CoV-2 變異株的強(qiáng)大而廣泛的RBD 特異性中和免疫。值得注意的是，3Ro-NC加黏膜佐劑KFD 鼻腔免疫可誘導(dǎo)黏膜產(chǎn)生IgA 應(yīng)答和更高的中和抗體特異性。在Omicron 變異株攻擊的人源化ACE2 轉(zhuǎn)基因小鼠中，鼻腔免疫顯著減少了肺組織的病理變化，并降低了肺組織和鼻甲骨組織中的病毒RNA 拷貝數(shù)（分別降低85.7 倍和13.6 倍）[75]。

綜上，Omicron 變異株的黏膜免疫途徑疫苗的研究和開發(fā)尚處于早期階段。呼吸道黏膜結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，黏膜免疫機(jī)制、特異性免疫平衡機(jī)制等尚不明確，在一定程度上限制了黏膜免疫技術(shù)疫苗的開發(fā)。然而，針對(duì)呼吸道病原體的黏膜免疫途徑疫苗具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如便于免疫和能夠激活呼吸道黏膜免疫應(yīng)答。該免疫途徑在應(yīng)對(duì)呼吸道病毒感染病原體變異方面具有重要的應(yīng)用前景。

3 新冠病毒疫苗研發(fā)展望

2020 年1 月30 日，WHO宣布新冠疫情構(gòu)成“國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件”，直至2023年5 月5 日，WHO 正式宣布“結(jié)束新冠全球緊急狀態(tài)”，新冠疫情不再構(gòu)成“國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件”，歷時(shí)1200 余天。截至2023 年5 月14 日，全球累計(jì)7.66 億人感染新冠病毒，累計(jì)治愈6.96 億人，累計(jì)死亡690 萬人[76]。新冠疫情對(duì)全球政治、經(jīng)濟(jì)、金融、物流、產(chǎn)業(yè)、公共衛(wèi)生等各個(gè)方面都造成了重大影響。盡管藥物及疫苗研發(fā)在控制和治療新冠疫情方面取得了巨大進(jìn)展，但Omicron 的變異趨勢(shì)意味著其絕不會(huì)是最后一個(gè)新冠病毒變異株，且新的病原體還會(huì)不斷出現(xiàn)，并可能引發(fā)新的疫情，因此傳染病的周期性暴發(fā)將成為人類社會(huì)需要面對(duì)的重大挑戰(zhàn)。

Omicron 變異株自出現(xiàn)以來，由于產(chǎn)生大量突變，其傳播性和免疫逃逸能力大大增加，使得疫苗和治療方法的研發(fā)和應(yīng)用變得更加困難。因此，及時(shí)識(shí)別和應(yīng)對(duì)新出現(xiàn)的病原體突變對(duì)于控制傳染病的暴發(fā)至關(guān)重要。

目前，疫苗接種仍是應(yīng)對(duì)新冠疫情最有效的防護(hù)措施。為了滿足不同年齡、不同人群的預(yù)防需求，國(guó)內(nèi)外研究人員爭(zhēng)相研發(fā)不同技術(shù)路線及免疫途徑策略的新冠病毒疫苗，力求達(dá)到疫苗安全性和有效性的最大值。不同技術(shù)路線及免疫途徑的新冠病毒疫苗在臨床應(yīng)用中各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，因而這些研究結(jié)果是積極的，推動(dòng)了疫苗研發(fā)基礎(chǔ)技術(shù)及新型平臺(tái)的進(jìn)步與升級(jí)。

盡管現(xiàn)有疫苗基礎(chǔ)免疫接種無法很好地對(duì)Omicron 變異株感染者提供有效保護(hù)，但不管是通過同種技術(shù)路線還是不同技術(shù)路線疫苗加強(qiáng)免疫，或者是通過針對(duì)Omicron 變異株開發(fā)的多價(jià)、廣譜、黏膜免疫新疫苗免疫，均可對(duì)Omicron 變異株感染者提供有效的體液及細(xì)胞免疫保護(hù)。針對(duì)Omicron 變異株的新疫苗研究表明，相比現(xiàn)有疫苗，新疫苗用于加強(qiáng)免疫的效果并不會(huì)更加顯著，盡管免疫后都對(duì)包括Omicron 變異株在內(nèi)的所有變異株產(chǎn)生了廣譜的體液免疫應(yīng)答[77-79]。

目前，廣譜新冠病毒疫苗一般利用冠狀病毒的保守結(jié)構(gòu)蛋白作為疫苗候選物，其在不同冠狀病毒株中都具有較高的保守性。同時(shí)，研究人員還在探索使用新的技術(shù)平臺(tái)來開發(fā)廣譜新冠病毒疫苗，包括核酸疫苗（如mRNA疫苗）和載體病毒疫苗（如腺病毒載體疫苗）等新型技術(shù)平臺(tái)，這些技術(shù)平臺(tái)具有快速開發(fā)和靈活調(diào)整抗原配方的優(yōu)勢(shì)，可以為廣譜新冠病毒疫苗的研究提供支持。

采用鼻腔途徑進(jìn)行疫苗接種，可在呼吸道形成抵御病毒侵入的第一道免疫屏障。新冠病毒研究結(jié)果顯示，鼻腔疫苗在快速起效、廣譜抗變異、感染后應(yīng)急防護(hù)等方面均具備優(yōu)勢(shì)，這種免疫途徑在產(chǎn)生體液與細(xì)胞免疫應(yīng)答的同時(shí)還能夠產(chǎn)生較好的黏膜免疫應(yīng)答，從而減少感染和傳播風(fēng)險(xiǎn)。鼻腔免疫途徑在應(yīng)對(duì)呼吸道感染病原體方面將發(fā)揮重要作用，并具有廣闊的應(yīng)用前景。

總之，新冠全球大流行已宣布結(jié)束，新型新冠病毒疫苗的研發(fā)和批準(zhǔn)需要經(jīng)過嚴(yán)格的臨床試驗(yàn)和監(jiān)管程序，因此后續(xù)新的新冠病毒疫苗可能需要更長(zhǎng)時(shí)間才能推出。新冠疫情發(fā)生以來針對(duì)新冠病毒疫苗的研究和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，必將對(duì)未來的傳染病控制和疫苗研發(fā)產(chǎn)生重要的借鑒和啟示意義。未來的疫苗研究可以借鑒這種多平臺(tái)開發(fā)策略、模塊化國(guó)際合作與信息共享模式、快速研發(fā)和政策支持體系，以及疫苗全球產(chǎn)能協(xié)調(diào)與供應(yīng)鏈公平分配機(jī)制，以提高疫苗研發(fā)的科學(xué)性、快速性、可用性和適應(yīng)性，推進(jìn)疫苗行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，以應(yīng)對(duì)未來可能發(fā)生的新發(fā)突發(fā)傳染病的風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)。