呼吸道合胞病毒（RSV）是導致5歲以下嬰幼兒及65歲以上老年人嚴重下呼吸道感染的重要病原體。RSV分為A和B兩個亞型，其融合蛋白（F蛋白）以同源三聚體形式暴露于病毒表面，介導病毒與宿主細胞膜融合，是疫苗研發(fā)和抗體篩選的關鍵靶點。F蛋白在膜融合過程中由融合前高能態(tài)（pre-F）不可逆地轉變?yōu)槿诤虾蟮湍軕B(tài)（post-F）。研究表明，pre-F狀態(tài)下的?表位和V表位是F蛋白最強的中和抗體表位，而在post-F狀態(tài)下，這些表位被遮擋，導致其誘導的中和抗體效能遠低于pre-F狀態(tài)。

目前獲批上市的RSV疫苗（如GSK、Pfizer和Moderna公司研發(fā)的產品），以及進入臨床試驗階段的以F蛋白為主要免疫原的候選疫苗，普遍采用點突變、引入二硫鍵及增強靜電相互作用等策略，以穩(wěn)定F蛋白于融合前（pre-F）構象。然而，這類基于pre-F的疫苗在儲存過程中仍面臨抗原構象由pre-F向融合后（post-F）不可逆轉變的挑戰(zhàn)，導致其保護效力顯著下降。此外，現(xiàn)有以F蛋白為靶點的RSV疫苗多數(shù)僅針對單一A亞型，或通過簡單混合A、B兩種亞型抗原實現(xiàn)免疫，這可能引發(fā)免疫應答不均衡的問題。近年B亞型毒株的感染比例逐漸上升，因此研發(fā)更具廣譜性的RSV疫苗已成為臨床亟需。同時，疫苗相關性呼吸道疾病（Vaccine-associated enhanced respiratory diseases，VAERD）依舊是RSV疫苗研發(fā)中難以規(guī)避的重要挑戰(zhàn)。

8月31日，中國科學院微生物研究所齊建勛研究員、高福院士以及王奇慧研究員在eBioMedicine 期刊聯(lián)合發(fā)表了題為“Rational design of respiratory syncytial virus dimeric F-subunit vaccines in protein and mRNA forms”的研究論文。該研究基于免疫聚焦策略，借助人AI設計，獲得了僅保留II、V和?表位的優(yōu)勢免疫原模塊，最大限度的去除非中和表位。研究團隊通過串聯(lián)二聚體的構建策略，將A、B兩種亞型的優(yōu)勢免疫原模塊融合，開發(fā)出覆蓋雙亞型的融合抗原 scDimer AB。在此設計理念的指導下，他們成功研制出RSV單鏈二聚體重組亞單位蛋白疫苗及mRNA疫苗，突破了現(xiàn)有RSV疫苗設計的關鍵技術瓶頸。

生化數(shù)據(jù)顯示，scDimer AB對?表位抗體Am22、V表位抗體CR9501及II表位抗體Palivizumab的親和力均與經典構象穩(wěn)定化抗原DS-Cav1相當；但其與III表位抗體MPE8的結合能力較弱，同時不與I表位抗體4D7和IV表位抗體101F發(fā)生結合。這一獨特的結合特性精準實現(xiàn)了對優(yōu)勢中和表位的免疫聚焦，充分體現(xiàn)了設計理念的初衷。

在蛋白質熱穩(wěn)定性分析中，scDimer AB的Tm值達到83.27℃，顯著高于已報道的RSV疫苗。在4℃保存100天或37℃保存28天后，其II、V及?表位與對應特異性抗體的結合能力仍超50%，充分展示出其卓越的結構穩(wěn)定性與應用潛力。

動物實驗表明，scDimer AB誘導的pre-F結合抗體水平顯著高于post-F結合抗體，與免疫DS-Cav1的小鼠相當，而post-F結合抗體水平則低于DS-Cav1，驗證了其免疫聚焦效應。在中和抗體方面，scDimer AB無論以蛋白疫苗還是mRNA疫苗形式接種，均能誘導與DS-Cav1相當水平的中和抗體，且可中和RSV A型和B型毒株。棉鼠免疫攻毒保護實驗顯示，免疫組體內未檢測到殘留活病毒，表明疫苗可實現(xiàn)徹底的病毒清除。在細胞免疫方面，兩種疫苗形式均能誘導較強的T細胞免疫反應。進一步地，序貫免疫（先進行mRNA免疫，后經鼻腔給予蛋白疫苗）相比單獨mRNA疫苗免疫，動物鼻腔、肺灌洗液及血清中的IgA抗體水平顯著提升，而IgG水平不變，提示聯(lián)合免疫策略能有效增強黏膜免疫反應，有助于在呼吸道前端阻斷病毒入侵，為RSV疫苗的設計與免疫策略優(yōu)化提供了新思路。

Figure：基于RSV F蛋白的單鏈二聚體蛋白疫苗設計

綜上所述，本研究提出了一種全新的RSV抗原設計策略，兼具免疫聚焦性、同時覆蓋A型和B型基因型的廣譜性、卓越的蛋白質穩(wěn)定性以及強大的免疫原性。該策略不僅顯著提升了疫苗的免疫效果，也為其他病毒疫苗的研發(fā)提供了新的思路與可借鑒的路徑。

中國科學院微生物研究所助理研究員李晶，與中國科學院微生物研究所聯(lián)合培養(yǎng)博士生馬雪慧（浙江大學）、徐澤鵬（澳門大學）、博士生郭文靜，溫州醫(yī)科大學碩士生陳佳欽，貴州省煙草科學研究院副研究員郭玉雙為論文共同第一作者。齊建勛研究員、高福院士和王奇慧研究員為共同通訊作者。該研究獲國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金等項目資助。