[저자] Sameer Kumar Malladi, Randhir Singh, Suman Pandey, Savitha Gayathri, Kawkab Kanjo, Shahbaz Ahmed, Mohammad Suhail Khan, Parismita Kalita, Nidhi Girish, Aditya Upadhyaya, Poorvi Reddy, Ishika Pramanick, Munmun Bhasin, Shailendra Mani, Sankar Bhattacharyya, Jeswin Joseph, Karthika Thankamani, V. Stalin Raj, Somnath Dutta, Ramandeep Singh, Gautham Nadig, Raghavan Varadarajan
Virtually all SARS-CoV-2 vaccines currently in clinical testing are stored in a refrigerated or frozen state prior to use. This is a major impediment to deployment in resource-poor settings. Furthermore, several of them use viral vectors or mRNA. In contrast to protein subunit vaccines, there is limited manufacturing expertise for these nucleic-acid-based modalities, especially in the developing world. Neutralizing antibodies, the clearest known correlate of protection against SARS-CoV-2, are primarily directed against the receptor-binding domain (RBD) of the viral spike protein, suggesting that a suitable RBD construct might serve as a more accessible vaccine ingredient. We describe a monomeric, glycan-engineered RBD protein fragment that is expressed at a purified yield of 214 mg/l in unoptimized, mammalian cell culture and, in contrast to a stabilized spike ectodomain, is tolerant of exposure to temperatures as high as 100 °C when lyophilized, up to 70 °C in solution and stable for over 4 weeks at 37 °C. In prime:boost guinea pig immunizations, when formulated with the MF59-like adjuvant AddaVax, the RBD derivative elicited neutralizing antibodies with an endpoint geometric mean titer of ∼415 against replicative virus, comparing favorably with several vaccine formulations currently in the clinic. These features of high yield, extreme thermotolerance, and satisfactory immunogenicity suggest that such RBD subunit vaccine formulations hold great promise to combat COVID-19.
All Keywords
【저자키워드】 ACE2, glycosylation, RBD, receptor-binding domain, CPE, cytopathic effect, microbial, Pichia, thermostable, AUC, area under the curve, DMEM, Dulbecco's Modified Dulbecco's Medium, HRP, horseradish peroxidase, IAEC, Institutional Animal Ethics committee, IMAC, immobilized metal affinity chromatography, NTD, N-terminal domain, PBS, phosphate buffered saline, PEI, polyethylenimine, RBM, receptor binding motif, SEC, size-exclusion chromatography, 【초록키워드】 COVID-19, neutralizing antibody, Viral vector, antibodies, SARS-CoV-2, Vaccine, Neutralizing antibodies, virus, SARS-CoV-2 vaccine, Spike protein, Receptor-binding domain, Culture, RBD, mRNA, viral vectors, temperature, Subunit vaccine, ingredient, thermotolerance, RBD protein, MF59, exposure to, geometric mean, guinea pig, viral spike protein, Endpoint, solution, subunit, clinic, ectodomain, Protein subunit vaccines, clinical testing, geometric mean titer, mammalian cell, feature, extreme, expressed, the RBD, the receptor-binding domain, elicited, purified, replicative, monomeric, 【제목키워드】 SARS-CoV-2 spike, immunogenic,
현재 임상 시험 중인 거의 모든 SARS-CoV-2 백신은 사용 전에 냉장 또는 냉동 상태로 보관됩니다. 이것은 리소스가 부족한 설정에서 배포에 대한 주요 장애물입니다. 또한, 그들 중 몇몇은 바이러스 벡터 또는 mRNA를 사용합니다. 단백질 소단위 백신과 달리, 특히 개발도상국에서는 이러한 핵산 기반 양식에 대한 제조 전문 지식이 제한되어 있습니다. SARS-CoV-2에 대한 보호의 가장 명확한 상관관계로 알려진 중화 항체는 주로 바이러스 스파이크 단백질의 수용체 결합 도메인(RBD)에 대해 지시되며, 이는 적합한 RBD 구조가 보다 접근 가능한 백신 성분으로 작용할 수 있음을 시사합니다. 우리는 최적화되지 않은 포유동물 세포 배양에서 214mg/l의 정제된 수율로 발현되고 안정화된 스파이크 엑토도메인과 달리 100°의 높은 온도에 대한 노출에 내성이 있는 글리칸으로 조작된 단량체성 RBD 단백질 단편을 설명합니다. C 동결건조 시 용액에서 최대 70°C, 37°C에서 4주 이상 안정적입니다. 프라임:부스트 기니피그 면역에서, MF59 유사 보조제 AddaVax와 함께 제형화될 때, RBD 유도체는 복제 바이러스에 대해 종점 기하 평균 역가가 ~415인 중화 항체를 유도했는데, 이는 현재 임상에서 여러 백신 제형과 유리하게 비교됩니다. 높은 수율, 극도의 내열성 및 만족스러운 면역원성의 이러한 특징은 이러한 RBD 서브유닛 백신 제형이 COVID-19를 퇴치할 큰 가능성을 가지고 있음을 시사합니다.