9月4日，国际学术期刊Antiviral Research在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）丛尧研究组、上海市重大传染病和生物安全研究院黄忠研究组、上海市疾病预防控制中心周艳秋团队及华淞（上海）生物科技有限公司/重庆华智生物制药有限公司王晓黎团队的最新合作研究成果“High-yield production of immunogenic PV3 virus-like particle in yeast”。该论文设计了一种新颖的重组表达策略，实现在毕赤酵母中高效制备PV3型的热稳定型病毒样颗粒（Virus-Like Particle，VLP）作为候选疫苗，并系统地研究该VLP疫苗的抗原性、热稳定性、结构特征及免疫原性。
脊髓灰质炎病毒（简称脊灰病毒，PV）包含三种血清型（即PV1、PV2和PV3），各血清型均可引发脊髓灰质炎，主要症状为肢体松弛性麻痹甚至瘫痪，俗称小儿麻痹症。世界卫生组织（WHO）于1988年发起了“全球小儿麻痹症根除计划”，但至今尚未达到预期目标。现有的口服减毒脊灰病毒活疫苗（OPV）和灭活脊灰病毒疫苗（IPV）在生产过程中均依赖于大规模培养感染性活病毒，存在潜在生物安全风险。因此，为了实现全球范围内消除脊灰病毒并且在后脊灰时代持续开展疫苗接种，急需开发一种在生产和接种过程中均不涉及使用活病毒的新一代脊灰疫苗。
为在毕赤酵母制备PV3野生型VLP（wtVLP）与热稳定型VLP（sVLP），研究团队将VP0、VP3、VP1独立共表达，与传统P1/3CD策略比较：sVLP的VP0表达提高约5倍、D-抗原提高约3倍，wtVLP的D-抗原亦提升约2.4倍。抗原性分析显示，sVLP被D-抗原单抗mAb520高效识别，含量90.3 DU/μg，55 ℃处理10 min仍保持D-抗原活性；wtVLP仅1.9 DU/μg（图a），40 ℃处理10 min即丧失逾50%的D-抗原活性（图b）。PV3 wtVLP免疫小鼠多未产生血清中和抗体，而同剂量 sVLP可诱导高效价中和抗体；0.35μg sVLP 即与0.5剂商业化人用 IPV应答相当，加铝佐剂后效价大幅提升，显示明显佐剂增效与疫苗剂量节约效应。
为揭示 wtVLP与 sVLP抗原性差异的结构基础，研究团队采用冷冻电镜技术解析了二者的高分辨率结构，分辨率分别为2.76 Å和2.87 Å（图c）。两种VLP均呈现为典型的T=1二十面体衣壳结构，但sVLP比wtVLP更加紧密，其二重轴通道处于关闭状态（图d）。sVLP携带8个热稳定突变，虽衣壳亚基核心保守，但表面VP1 GH、VP2 EF、VP3 GH 环柔性显著降低，亚基间相互作用界面面积增大（图e、f），VP1疏水腔中pocket factor密度仅见于sVLP。这些突变通过衣壳紧凑化、通道关闭、环区刚性化、作用界面扩展与口袋因子占位的多层次协同机制，将sVLP稳定在天然病毒样紧密构象，从而维持D-抗原表位。
综上，该研究建立了一种不依赖于3CD蛋白酶切割的PV3 sVLP重组表达策略，实现在毕赤酵母中高效生产PV3 sVLP并完成其表征研究，进一步在动物模型中确定了PV3 sVLP具有良好的免疫原性，从而明确了PV3 sVLP作为候选疫苗的可行性和有效性。此前，研究团队已完成了PV1型和PV2型的sVLP疫苗的概念性验证（NPJ Vaccines 2026；Vaccines 2024）。因此，本项研究进一步补充了PV3型的sVLP疫苗模块，实现对全部三种PV血清型的覆盖，从而有力推动了基于sVLP的新型三价脊灰病毒基因工程疫苗的开发和产业化。
上海市重大传染病和生物安全研究院黄忠研究员、分子细胞卓越中心丛尧研究员、上海市疾病预防控制中心周艳秋研究员、华淞（上海）生物科技有限公司/重庆华智生物制药有限公司王晓黎博士为该论文的共同通讯作者。上海市重大传染病和生物安全研究院博士生陈天、分子细胞卓越中心博士后洪琴和华淞（上海）生物科技有限公司韩文玉博士为该论文的共同第一作者。该研究获得国家自然科学基金委员会、国家重点研发计划、上海市科技重大专项、中国科学院先导专项、上海市中国科学院基础研究试点项目、中国博士后科学基金的经费支持；同时得到国家蛋白质科学研究（上海）设施的冷冻电镜系统、数据库及计算分析系统的大力支持。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2026.106530
（a）wtVLP与sVLP的D-抗原含量测量；（b）wtVLP与sVLP的热稳定性比较；（c）wtVLP与sVLP的冷冻电镜整体结构；（d）二者二重轴区域的结构对比，显示sVLP二重轴通道关闭；（e）衣壳亚基间相互作用界面；（f）衣壳蛋白亚基结构叠合比较显示sVLP 表面环区（loop）柔性降低，构象更稳定。
