近期，世界各地出現的新冠突變病毒株受到了人們的廣泛關注。這些突變株有的能夠讓新冠病毒傳播力更強，有的能夠讓已有疫苗的保護能力下降。多家開發疫苗的公司已經在針對這些新出現的突變體，著手開發下一代的新冠疫苗。
病毒產生突變是自然進化的一部分，在過去的20年裡，已經有三次因為冠狀病毒從動物傳播到人類引發的流行病爆發，它們分別是SARS、MERS和新冠疫情，而在蝙蝠體內還存在著上百種其它型別的冠狀病毒；可以預見，未來很有可能還有新的冠狀病毒在人類中傳播。那麼，有沒有可能用一種疫苗來預防所有的冠狀病毒？
近日，在《科學》雜誌上發表的一篇論文為這一設想提供了初步證據。由加州理工學院、牛津大學和洛克菲勒大學的研究人員組成的研究團隊，在動物實驗中證明，一種基於奈米顆粒技術設計的疫苗，能夠激發廣泛的抗體反應。值得注意的是，這一疫苗激發的抗體能夠識別、中和疫苗中不存在的冠狀病毒株，因而可能為未來出現的冠狀病毒提供保護能力。
在這項研究中，加州理工學院和牛津大學的研究人員利用了稱為鑲嵌奈米顆粒（mosaic nanoparticle）的疫苗平臺，它讓研究人員能夠將不同冠狀病毒株的刺突蛋白的受體結合域（RBD）“粘”在奈米顆粒上。
利用這一平臺，研究人員生成了4種不同的奈米顆粒疫苗，一種疫苗只呈現SARS-CoV-2的RBD，另外3種疫苗可以呈現4或8種不同冠狀病毒的RBD。這些冠狀病毒包括SARS-CoV-2，從蝙蝠體內分離的冠狀病毒株，以及從穿山甲中分離的冠狀病毒株；它們的RBD與SARS-CoV-2的RBD相比，有不同程度的同源性。
利用鑲嵌奈米顆粒平臺，研究人員設計出呈現不同冠狀病毒RBD的疫苗（圖片來源：參考資料[1]）
研究人員給小鼠注射了這些疫苗，然後比較小鼠生成的抗體對不同冠狀病毒株的中和能力。他們發現，呈現多種冠狀病毒RBD的奈米疫苗能夠激發廣泛的中和抗體免疫反應。激發的中和抗體不但能夠識別並且中和SARS-CoV-2，還能夠識別在奈米疫苗中沒有呈現的冠狀病毒株的RBD，並且具有中和能力。而且，與只呈現單一SARS-CoV-2的RBD的奈米疫苗相比，呈現多種冠狀病毒RBD的奈米疫苗中和SARS-CoV-2的能力也沒有減弱。
呈現多種冠狀病毒RBD的候選疫苗（綠色、黃色和藍色）激發的中和抗體能夠識別和中和疫苗上沒有的冠狀病毒株
“不幸的是SARS-CoV-2很可能不是最後一個能夠導致大流行的冠狀病毒。“研究的資深作者之一，加州理工學院的Pamela J. Bjorkman博士說，“這項研究表明，激發廣泛多樣的中和抗體反應是可能的，包括針對在奈米顆粒中不存在的冠狀病毒株。我們希望這一技術能夠用於預防未來從動物傳播到人類的冠狀病毒。”
有些疫苗開發公司也在使用這種策略開發泛冠狀病毒疫苗。例如，VBI Vaccines公司就在利用該公司的包膜病毒樣顆粒（enveloped virus-like particle）技術平臺開發一款同時呈現SARS-CoV、MERS-CoV、和SARS-CoV2病毒刺突蛋白的在研疫苗。
這款名為VBI-2901的泛冠狀病毒候選疫苗在動物實驗中，不但能夠激發針對SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2的抗體反應，而且產生的抗體也能夠識別疫苗中不存在的引發季節性感冒的HCoV-OC43病毒株。目前該公司仍然在進一步最佳化這一候選疫苗，預計在今年下半年啟動1/2期臨床試驗。
表達SARS-CoV、MERS-CoV、和SARS-CoV2刺突蛋白的三價候選疫苗激發廣泛抗體反應（圖片來源：參考資料[6]）
近日，斯克裡普斯研究所（The Scripps Research Institute）的Dennis R. Burton博士和Eric J. Topol博士在《自然》雜誌上發表的評論指出，在一年內開發出有效的新冠疫苗無疑是巨大的成功。然而對於如何預防未來的大流行，我們應該考慮“在病原體出現之後才做出反應”之外的應對策略。
開發具有廣譜中和效力的抗體以及能夠激發這類中和抗體的泛病毒疫苗，可能成為預防或治療尚未出現的病毒的有力手段，而投資進行這方面基礎和臨床研究的時機就在當下。
參考資料：[1] Cohen et al., (2021). Mosaic nanoparticles elicit cross-reactive immune responses to zoonotic coronaviruses in mice. Science, DOI: 10.1126/science.abf6840[2] Could a Single Vaccine Work Against All Coronaviruses? Retrieved February 15, 2021, from https://www.nytimes.com/2021/02/09/health/universal-coronavirus-vaccine.html[3] Variant-proof vaccines — invest now for the next pandemic. Retrieved February 15, 2021, from https://www.nature.com/articles/d41586-021-00340-4[4] Lu et al., (2021). A combination of cross-neutralizing antibodies synergizes to 2 prevent SARS-CoV-2 and SARS-CoV pseudovirus infection. BioRxiv, https://doi.org/10.1101/2021.02.11.430866.[5] VBI Vaccines Announces Progress of Coronavirus Vaccine Program. Retrieved February 15, 2021, from https://www.vbivaccines.com/wire/coronavirus-vaccine-program-update/[6] Preclinical Coronavirus Program Data. Retrieved February 15, 2021, from http://1o976r1jw2eculmeoxz46ig6-wpengine.netdna-ssl.com/wp-content/uploads/2020/08/August-2020-VBI-2900-Preclinical-Data-Announcement_Final.pdf