Coronaviruses 冠状病毒 and 疫苗研究设计

冠状病毒是有包膜的正链RNA病毒，其编码最大的已知RNA病毒基因组，大小从26到32 kb不等。人类冠状病毒感染与上呼吸道疾病和下呼吸道疾病相关，严重程度从普通感冒到严重的急性呼吸道综合症（SARS）不等。在过去的12年中，已经发现了四种新的人类冠状病毒，包括SARS冠状病毒，中东呼吸综合征（MERS）冠状病毒和武汉新型冠状病毒（2019-nCov）。尽管有很高的临床和经济负担以及潜在的新发传染病，但目前尚不存在可商购的疫苗。当前有两个通用平台可用于生成全长感染性冠状病毒克隆。第一个平台涉及冠状病毒基因组全长cDNA克隆的体外转录和加帽，然后通过转染或电穿孔引入感受态细胞。大约30 kb大小的冠状病毒基因组通常作为片段保留在低拷贝质粒中。在病毒组装过程中，片段被限制性消化并在转录之前连接在一起。该方法已成功用于回收许多冠状病毒的克隆，包括传播性胃肠炎病毒（TGEV），鼠肝炎病毒（MHV），NL63，SARS冠状病毒，SARS样蝙蝠冠状病毒和MERS冠状病毒。另一个通用平台利用现有的BAC技术。将冠状病毒基因组在CMV启动子的控制下引入BAC构建体中。该方法已成功用于回收人病毒OC43和MERS冠状病毒的克隆。这两种方法都产生生产性感染和高滴度的子代病毒。涉及牛痘载体平台的第三种方法也已成功用于生产人229E感染性克隆。设计冠状病毒疫苗的努力集中在多种方法上，包括灭活病毒，减毒活病毒和多种亚单位疫苗的开发。当前冠状病毒疫苗工作的一个主要重点是致力于建立减毒活疫苗株的方法，该方法将现有的治疗方法与低毒力和更稳定的病毒平台相结合。在SARS流行期间，接受利巴韦林治疗的患者几乎没有改善。最近的研究表明，冠状病毒由于具有校对活性的病毒核酸外切酶（nsp14）的存在而对病毒唑具有抗药性。另外，核酸外切酶校对活性的缺失导致基因突变稳定并在鼠模型中引起保护的超突变表型。最近爆??发的MERS-CoV引发了对开发MERS疫苗的需求。正在探索几种方法，包括鉴定有效的中和抗体，使用刺突糖蛋白的受体结合结构域作为诱导免疫力的成分，以及直接改变重组MERS-CoV。与诸如SARS和MERS冠状病毒等高死亡率病毒相关的冠状病毒的有效反向遗传学平台的可用性，以及开发和实施成本低廉的潜力，为创建有效的疫苗平台提供了希望。生物技术的进步已像其他任何科学领域一样，对病毒学领域产生了重大影响。设计反向遗传学平台以研究和操纵RNA病毒基因组的能力彻底改变了疫苗设计领域。我们在这里描述了RNA病毒逆向遗传系统以及过去和当前开发疫苗以提供对几种人类RNA病毒病原体的免疫力的努力。反向遗传学技术，佐剂，非人类感染模型和监视技术的新进展的融合将继续推动针对病原体的下一代疫苗的开发，这些病原体我们已经有疫苗接种策略，而目前还没有疫苗接种策略。人口统计数据和卫生保健可及性的不断变化很可能会改变成本效益分析，并激发新资源用于科学研究和疫苗开发的分配。尽管疫苗的设计和实施正在进行中，但有效的病毒疫苗的特征将保持不变：高效，安全和稳定