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자연 미생물학 8권, 860~874페이지(2023)이 기사 인용

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측정항목 세부정보

백신은 코로나19 팬데믹을 퇴치하는 데 중요한 역할을 합니다. 앞으로 팬데믹을 통제하려면 새롭게 등장하는 SARS-CoV-2 변종에 대한 높은 효능과 바이러스 전염을 줄이는 능력을 갖춘 개선된 백신이 필요합니다. 여기에서는 동종 및 이종 예방접종 요법을 모두 사용하여 시리아 햄스터의 mRNA 백신 BNT162b2, 아데노바이러스 벡터 스파이크 백신 Ad2-spike 및 생 약독화 바이러스 백신 후보 sCPD9의 면역 반응과 전임상 효능을 비교합니다. 바이러스 적정에서 단일 세포 RNA 서열분석까지의 판독값을 사용하여 비교 백신 효능을 평가했습니다. 우리의 결과는 sCPD9 백신 접종이 빠른 바이러스 제거, 조직 손상 감소, 전형질모세포의 빠른 분화, 강력한 전신 및 점막 체액 반응, 이종 SARS에 대한 공격 후 폐 조직에서 기억 T 세포의 빠른 회상을 포함하여 가장 강력한 면역을 유도한다는 것을 보여줍니다. -CoV-2. 전반적으로, 우리의 결과는 약독화 생백신이 현재 사용 가능한 코로나19 백신에 비해 이점을 제공한다는 것을 보여줍니다.

2023년 현재 13개의 코로나19 백신이 WHO1의 긴급 사용 목록(EUL) 기준을 충족했습니다. 승인된 백신에는 불활성화 바이러스 및 하위 단위 백신, 아데노바이러스 벡터 스파이크 및 뉴클레오시드 변형 mRNA 백신이 포함됩니다2. 사용 가능한 백신은 심각한 질병으로부터 장기간 보호해 주지만, 특히 오미크론 변종3,4의 출현과 확산 이후 면역력이 약화되는 것이 분명합니다.

최적의 COVID-19 백신은 심각한 질병으로부터 보호하고 광범위한 바이러스 변종을 포괄하며 SARS-CoV-2 전파를 예방하거나 제한합니다. 홍역, 볼거리, 풍진(MMR)5과 같은 바이러스 감염에 성공적으로 사용된 생약독화백신(LAV)은 다른 유형의 백신에 비해 장점을 제공합니다. 이는 보조제를 필요로 하지 않으며6 인플루엔자 LAV의 경우와 같이 국소적으로, 예를 들어 비강 내로 투여할 수 있습니다. 복제 가능 바이러스로 구성된 비강 내 LAV는 자연적인 감염 및 항원 생산 과정을 모방하여 국소 투여되는 복제 불능 벡터 또는 항원 기반 백신과 구별됩니다8. 과거에 사용된 경험적으로 생성된 백신과 달리 현대 LAV 설계는 분자 도구를 활용하여 면역원성과 항원 무결성을 유지하면서 바이러스 복제 및 병독성을 제한합니다9. LAV의 합리적인 설계에 사용된 최근 전략 중 하나는 SARS-CoV-212를 포함하여 DNA10 및 RNA 바이러스11 모두에 적합한 코돈 쌍 역최적화(CPD)입니다.

현재의 코로나19 백신은 근육 내로 투여되며 높은 역가의 중화 항체, 중추 및 효과기억 T 세포13, 비강 상주 CD8+ T 세포14, 배중심 B 세포15 및 장수명 혈장 세포16를 포함하여 전신 면역을 효율적으로 유도합니다. 그러나 이 경로는 내구성 있는 점막 IgA 및 IgG 반응과 폐 조직 상주 기억 세포 반응을 유도하는 데 덜 효과적입니다. 바이러스 진입 부위의 점막 항체는 감염성과 전염을 제한하는 데 중요한 역할을 합니다20. 따라서 조직 상주 기억 세포는 국소 위치 지정으로 인해 더 빠른 회상 반응을 겪고 더 빠른 동족 항원 인식을 허용합니다. 따라서 호흡기 경로를 통해 투여되는 백신은 표적 병원체에 대해 강력한 국소 점막 면역을 제공할 것으로 예상됩니다. 여기에서는 다양한 백신과 백신 요법을 비교하여 각 백신에 의해 부여되는 전신 및 점막 면역을 평가합니다.

이종 SARS-CoV-2 델타 챌린지 설정에서 우리는 상업용 mRNA 백신 BNT162b2와 두 가지 백신 후보인 Ad2-Spike(SARS-CoV-223의 스파이크 당단백질을 운반하는 아데노바이러스 벡터)의 효능과 작용 방식을 평가했습니다. -sCPD924,25로 명명된 약독화된 SARS-CoV-2. 효능을 평가하기 위해 시리아 햄스터에 단일 용량(프라임 전용 요법)으로 백신을 접종하고 백신 접종 후 21일에 SARS-CoV-2 Delta 변이체를 접종했습니다. 또 다른 햄스터 그룹은 21일 간격으로 두 번의 백신 접종을 받았고(프라임-부스트 요법) 부스팅 후 14일에 챌린지 감염되었습니다(그림 1a). 백신 접종 후 꾸준한 체중 증가로 입증되는 것처럼 모든 백신 접종은 잘 견뎠습니다(확장 데이터 그림 1a).

pre-PB) identified in B-cell cluster 6. Bar plots with mean ± s.e.m., n = 3. One-way ANOVA and Tukey's multiple comparisons tests were performed; *P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001, ****P < 0.0001./p> 1, colour indicates expression. d, IFN-γ ELISpot analysis 14 d post prime vaccination. Bar graph with mean ± s.e.m., n = 6, displaying spot counts normalized to medium stimulation for each animal, individually. Dotted line, upper limit of detection (ULD). Two-way ANOVA and Tukey's multiple comparisons test. e–g, Frequencies and numbers of (e) tissue-resident memory T cells (Trm, cluster 6), (f) activated T cells (Act T, cluster 2) and (g) proliferating T cells (prolif T cells, cluster 5 + 8) in lungs. Ordinary one-way ANOVA and Tukey's multiple comparisons test. Bar graph with mean ± s.e.m., n = 3 for all groups, except nmock+mock = 4. In a,b,d–g: *P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001, ****P < 0.0001. h, Dot plots showing expression of selected genes in lungs, clusters 5 and 8 (T and NK subcluster analysis in Supplementary Fig. 9a). Dot size represents fraction of cells with UMI > 1, colour indicates expression. i,j, Trm gene set (refs. 28,31) signature score in cells from selected T-cell subclusters over all groups (i) and for individual groups (j), colour indicates signature score for Trm gene set. k, Trm signature score in cells of cluster 5. Centre, median; box, 25th to 75th percentiles; and whiskers, minimum to maximum values. Circles indicate individual analysed cells in cluster 5 pooled from n = 3 for all groups, except nmock+mock = 4 animals. l, PAGA. Nodes represent clusters, edges represent extent of cluster connection, node size corresponds to cluster cell number and line thickness is proportional to connectivity. m, Trm signature (refs. 28,31) score as a function of diffusion pseudotime rank, with black line showing a polynomial fit of degree three./p>