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《Vaccines》在线发表王东亮博士新冠病毒疫苗研究论文
SARS-CoV-2与SARS-CoV S蛋白B细胞表位展示与分析
2020年7月3日，湖南农业大学动物医学院，“兽用蛋白质工程疫苗”湖南省重点实验室团队在国际疫苗领域三大权威期刊之一的《Vaccines》发表了题为“Immunoinformatic Analysis ofT- and B-Cell Epitopes for SARS-CoV-2 Vaccine Design” 的新冠病毒疫苗最新研究成果。湖南农业大学动物医学院博士研究生王东亮为该研究论文第一作者，重点实验室团队负责人杨毅教授为通讯作者。
基于长期研究的积累，王东亮博士在导师杨毅教授指导下，利用免疫信息学（Immunoinformatic）方法，结合超算和分子动力学分析，并在已解析的新冠病毒（SARS-CoV-2）Spike蛋白质（S protein）的三维（3D）结构的基础上，对其T和B细胞表位进行了系统分析鉴定。同时也比较分析SARS-CoV-2与非典型肺炎病毒（SARS-CoV）分子免疫学特征的异同，为当前新冠病毒疫苗的设计提供了全新的研究思路。
1. 该研究主要筛选了9个位于S蛋白三聚体表面的保守B细胞线性表位，69个氨基酸残基组成的多个不连续性B细胞表位（构象性表位），共35个残基位于RBD (receptor binding domain) 区域，通过三维结构分析，表位潜在的10个残基同时也是SARS-CoV-2与ACE2受体结合位点，针对这些关键残基产生的抗体可与ACE2竞争结合RBD，从而阻断病毒与ACE2的结合，抑制病毒入侵。该论文也筛选了62个T细胞表位(CD8和CD4)，通过与人组织相容性抗原 (HLA) 进行分子对接 (Molecular docking) 鉴定了13个免疫原性强的CD8 T细胞表位。
2. 该研究对新冠病毒S蛋白质两个中和抗体抗原表位进行分析，提出除了RBD作为中和抗体设计靶点外，疫苗的研究和设计更应该重视S2亚基区域。该中和表位位于S蛋白糖基化位点的空心区域 (glycanhole)，识别该靶点的抗体，可以高效阻断融合肽（FP）的功能，从而抑制S2亚基构象的改变，最终抑制病毒的基因组释放和增殖。
3. 该研究还通过与2002年出现的非典型肺炎病毒 (SARS-CoV) S蛋白的T和B细胞表位的对比分析，首次揭示此次的新冠肺炎病毒较以前的非典型肺炎病毒，更为“狡猾”。新冠肺炎病毒通过点突变的方式在位于S2亚基FP区域B 细胞线性中和表位中存在两个丝氨酸 (Serine) 残基的突变，导致该表位的抗原性急剧降低，从而为新冠病毒逃避宿主免疫应答提供了策略。
4. 该研究也证实虽然针对新冠肺炎病毒RBD结构域的疫苗设计能产生有效中和抗体，提供针对新冠肺炎的保护作用，但对其它基因型的病毒（如非典型肺炎病毒），很难产生交叉保护；而针对S2亚基区域，尤其是FP区域的疫苗设计，不仅能产生针对新冠肺炎病毒的保护作用，并且对来自不同基因型的冠状病毒感染，能提供交叉保护作用，是开发通用型疫苗（Universal Vaccine）的分子基础。此外，该研究还发现，新冠肺炎病毒和非典型肺炎病毒存在着相同的保守T细胞表位，针对这些表位的疫苗设计将很有可能对来自不同冠状病毒基因型感染提供交叉保护作用。
5. 该论文还对当前新冠疫苗的ADE (Antibody-dependentenhancement) 效应、病毒感染引起的“炎症因子风暴”(Cytokine storm)和疫苗可能引起的自身免疫性作用进行了深入的讨论，提出了有效避免此类副作用的新冠疫苗设计的思路和策略。
该研究工作由杨毅教授领衔的团队与美国国立卫生研究院心肺血液研究所合作完成。
杨毅教授为湖南农业大学近年来引进湖南省“百人计划”特聘教授，现为动物医学院“兽用蛋白质工程疫苗”湖南省重点实验室主任。
杨毅教授首次在国内创立了逆向动物疫苗研究中心，并提出基于蛋白质3D结构的精准疫苗设计理念。该团队长期从事动物源冠状病毒（如猪的流行性腹泻病毒PEDV等）的研究，其相关疫苗的研究已经处于临床动物实验阶段。据悉，基于该研究论文的结果，杨毅教授团队目前正在开展新冠病毒重组多肽亚单位疫苗相关课题的研究。
