表面等离子共振(SPR)技术助力疫苗研发
2020年突如其来的一场疫情席卷世界，疫苗和新冠药物的研发在世界各国抓紧进行。作为生命科学研究最新手段之一的SPR技术由于其研究分子互作的实时性、超高灵敏度、高专一性、可以同时测定动力学常数和解离平衡常数等特点，已成为药物研发全流程和质量控制的必需技术，并被2020版中国药典收录。同样，在疫苗研发和质量控制方面，SPR也发挥着非常重要的作用。
1、抗原结合表位分析
选择合适的结合靶点是疫苗开发的起点，抗原结合表位分析是疫苗开发过程中最基本的环节。深圳第三人民医院的研究人员利用 SPR技术对新冠肺炎康复人员产生的抗体的抗原结合表位进行了研究。测试结果表明，这些抗体所识别的抗原表位既有重叠又有不同，证实这些抗体中和病毒的机制可能有所不同。只有竞争效率高的抗体才能有效阻碍病毒蛋白和细胞受体结合，阻止病毒的入侵。这些研究为后续的疫苗设计和中和抗体治疗指明了方向1。
2、疫苗表达产物的优化与确认
Spike蛋白（S蛋白）承担病毒与宿主细胞膜受体ACE2结合及膜融合功能，是中和抗体的重要作用位点以及疫苗设计的关键靶点。目前针对新冠病毒S蛋白的疫苗设计中，有一部分疫苗只针对RBD（受体结合结构域）；但是RBD毕竟只是S蛋白很小一部分，需要分析重组RBD蛋白（疫苗主要成分）与ACE2结合的动力学常数，并确认该常数与全长RBD-Spike蛋白的动力学常数接近。2020年7月，四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室和澳门科技大学医学院教授共同在Nature在线发表题为“A vaccine targeting the RBD of the S protein of SARS-CoV-2 induces protective immunity”的研究论文，通过SPR技术验证了重组RBD蛋白与ACE2的亲和性，结果表明RBD以高亲和力与ACE2结合，这很好地反映出了重组RBD蛋白有天然构象。2
在基于整个S蛋白的疫苗中，为了保持S蛋白的融合前状态，一般会将弗林酶识别位点以及CH结构域位点突变掉。在这种情况下，可以使用SPR技术来确认人体对疫苗表达产物产生的抗体和天然的S蛋白免疫产生的是否具有一样的生物活性，从而达到疫苗的免疫效果。Novavax公司的NVX-CoV2373是一种新冠纳米颗粒疫苗，由全长SARS-CoV-2棘突糖蛋白三聚体和Matrix-M1佐剂组成。其I期临床结果已经公布3，是目前在研疫苗中在体内产生的抗体滴度最高的。该疫苗的表达产物保持了与受体ACE2以及一种RBD中和抗体的亲和力。4
3、抗原活性浓度测定
抗原活性浓度测定是疫苗质控的关键环节。利用SPR技术可以对流感疫苗中的抗原活性浓度进行准确定量测定。与经典的单向免疫扩散法（SPID）相比，SPR技术具有更高的灵敏度和准确性。LOD 和 LOQ 较 SPID 法相比均降低了一个数量级，准确度高达 95%-105%；更能保证产品的批间一致性。
4、杂质蛋白鉴定
宿主蛋白残留（HCP）可能对疫苗的安全性和有效性产生影响。因此，HCP含量检测对于控制疫苗的质量和安全尤为重要。使用SPR技术进行浓度测定，准确度高达96%-108%；远远高于标准的ELISA方法。
目前全球新冠疫情蔓延的形势仍然非常严峻并且不断出现病毒变异，各国对疫苗需求极为迫切，SPR技术越来越受到各大疫苗研究机构和生产厂家的重视。北京英柏生物科技有限公司作为国内唯一拥有全部SPR技术自主知识产权的高新技术公司愿为大家提供商品化和定制化解决方案，助力疫苗研发和生产。
