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在 COVID-19 大流行背景下，疫苗研发需加速推进。研究人员开展了以正交蛋白表征加速重组蛋白疫苗工艺开发的研究。结果显示，该方法实现了快速下游工艺优化，助力疫苗快速进入 3 期临床试验，对疫苗研发意义重大。
在新冠疫情的阴霾笼罩下，全球疫苗研发的紧迫性陡然上升，如同一场与病毒赛跑的生死时速之战。传统疫苗从最初的科学发现到获得市场授权，往往需要 15 - 20 年的漫长时光。而新冠疫情期间，为了能尽快遏制病毒传播，保护全球公众健康，疫苗研发必须争分夺秒。
在这样的背景下，疫苗开发面临着诸多棘手的难题。一方面，SARS-CoV-2 不断变异，出现了多种令人担忧的变体（VOCs），这使得疫苗需要不断调整，将新的抗原整合到目标产品中。例如，Beta 和 Omicron BA.1 等变体的出现，给疫苗研发带来了巨大挑战。另一方面，传统的疫苗开发流程繁琐，涉及化学、制造、控制（CMC）等多方面的工艺开发活动以及漫长的临床试验，难以满足疫情期间对疫苗快速上市的需求。为了应对这些问题，来自 Sanofi 的研究人员开展了一项旨在通过正交蛋白表征加速疫苗工艺开发的研究，该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
这项研究的重要意义不可小觑。它为重组蛋白疫苗的快速研发和生产提供了有效的技术手段，大大缩短了疫苗从概念到临床试验的时间，为全球抗疫提供了有力的支持。
研究人员为开展这项研究，主要运用了以下几种关键技术方法：
- 反相高效液相色谱（RP-HPLC）：用于分离和分析蛋白质，可有效分离目标抗原和杂质，评估蛋白纯度。
- 微毛细管电泳免疫分析（Simple Wes）：能快速对蛋白进行鉴定，区分全长蛋白和截断蛋白。
- 液相色谱 - 串联质谱分析（LC/MS/MS）：用于精确鉴定蛋白质，检测低水平杂质和抗原序列。
研究结果如下：
- RP-HPLC 的优势与应用：RP-HPLC 在分离蛋白质杂质和评估抗原纯度方面表现出色。通过优化的梯度洗脱程序，可在不同阶段监测疫苗生产过程中的抗原纯度变化。如在纯化 SARS-CoV-2 刺突抗原时，能有效分离目标抗原与宿主细胞蛋白（HCPs）杂质，在下游纯化过程中，通过 UV 检测可清晰观察到抗原纯度的逐步提高，最终达到 90 - 95% 的高纯度。
- 蛋白鉴定与杂质分析：利用 Simple Wes 和 LC/MS/MS 对 RP-HPLC 分离的组分进行分析。Simple Wes 可通过与特定抗体反应，快速鉴定刺突抗原；LC/MS/MS 则能更全面地检测低水平的 HCPs 和抗原序列，但由于酶切步骤，无法区分全长蛋白和潜在的截断蛋白。两者结合，可对疫苗中的蛋白进行全面的鉴定和杂质分析。
- SARS-CoV-2 变体分析：研究人员对包括祖先株、Beta 和 Omicron BA.1 在内的多种疫苗刺突抗原变体进行评估。发现不同变体的氨基酸序列差异影响了其生物物理性质，进而导致 RP-HPLC 保留时间不同。例如，Omicron BA.1 刺突抗原由于氨基酸组成的差异，疏水性降低，在 RP-HPLC 中洗脱时间比祖先株和 Beta 变体更早，且三种变体的最终药物物质纯度相似，均在 90 - 95% 之间。
研究结论和讨论部分表明，高通量蛋白表征对于实现新冠疫苗加速研发中快速的下游工艺优化至关重要。RP-HPLC 替代传统的 SDS-PAGE 分析，大大提高了分析效率和分辨率。其与 Simple Wes 和 LC/MS/MS 相结合的分析方法，不仅为疫苗纯度和表征提供了全面的数据支持，满足了市场授权的要求，还为不同变体抗原的比较提供了有力工具。随着 SARS-CoV-2 的不断进化，这种正交蛋白表征方法在区分不同变体抗原方面发挥着越来越重要的作用。
尽管目前尚无针对 SARS-CoV-2 重组蛋白疫苗的相关文件指导，但该研究中使用的先进分析技术，为其他重组疫苗抗原的开发提供了可借鉴的模板。未来，随着分析技术的不断创新，预计正交分析技术将成为重组蛋白疫苗研发中全面蛋白质表征的标准方法，推动疫苗研发领域不断向前发展，为全球健康事业提供更坚实的保障。
