技術名稱 病毒檢測及疫苗同步產生平台:創造新冠肺炎新解方
計畫單位 中央研究院
計畫主持人 趙裕展
技術簡介
冠狀病毒是一群普遍感染人畜的重要病毒,2019年出現之新冠肺炎即是由嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病毒2型(SARS-CoV-2)所引起之嚴重感染疾病,截至2020年六月初就已經造成全球超過700萬人感染,和近41萬人死亡。如何檢測新冠肺炎病毒感染以及建立有效的疫苗防治皆是對付此病毒的重大要件。本團隊以創新技術讓桿狀病毒將冠狀病毒的重要抗原蛋白同時展現在桿狀病毒的包膜(envelope)及昆蟲細胞膜上。其中我們將展示有冠狀病毒棘蛋白(Spike, S)或核殼蛋白(Nucleocapsid, N)的細胞發展成一個比傳統酵素結合免疫吸附分析法(ELISA)更簡易高效的Cell-based ELISA(C-ELISA),並用以檢測感染病毒之血清;而展示有S或N的桿狀病毒(S-Bac和N-Bac)則同步發展為新型高效疫苗,使免疫後個體產生具保護力的中和性抗體。此一新奇的抗原表面展示技術不僅不必再純化蛋白,還可保持S蛋白的多體蛋白結合結構,做為疫苗時有利於產生中和性抗體。本實驗室已經以相同技術生產同為冠狀病毒的豬流行性下痢病毒(Porcine epidemic diarrhea virus, PEDV)的S-Bac,實驗證實展示PEDV棘蛋白的S-Bac可為有效的疫苗,而展示PEDV棘蛋白的C-ELISA也能有效而敏感的偵測病豬的抗血清。我們更進一步以展示新冠肺炎病毒N蛋白的C-ELISA檢驗多個新冠肺炎病患血清,結果具有極高的準確性。由於該系統僅需一滴病人的血液,即可檢驗是否有感染,搭配96孔盤及自動化分析儀器的操作,可以同時檢測數百至數千位患者的血清,可因應年底以及將來新冠肺炎再度大爆發的大量需求。我們目前也已在試測桿狀病毒展示新冠肺炎病毒棘蛋白(S-Bac)和展示核殼蛋白(N-Bac)當疫苗的效力。由於桿狀病毒的高表達能力,及會感染人畜的高安全性,這個檢測及疫苗一體的系統將是防治新冠病毒的重要創新突破。
附註:我們去年獲得未來科技獎,題目為:為食品安全把關:以高精確度酵素展示法建立農藥快篩檢測系統。這和本申請案是完全無關的獨立發明。
科學突破性
病毒檢驗、疫苗一體化的系統是一個全新概念。此系統不但有新開發的細胞型ELISA檢驗系統,也同時會產生防治疾病的新型疫苗。這系統不只是第一次應用到新冠肺炎病毒的檢測及疫苗製作,將來也可對付一再突發的病毒疾病,成為方便安全的解方。
產業應用性
本系統同時提供新冠肺炎的檢測試劑和疫苗,利用桿狀病毒表面展示技術之高表現和免純化,大幅簡化製程和降低檢驗試劑及疫苗的生產成本。由於此技術有新創性和獨特性,不僅因應國內市場,亦有龐大的國際市場。
關鍵字 新冠肺炎 新冠肺炎病毒棘蛋白 新冠肺炎病毒核殼蛋白 桿狀病毒 新冠肺炎快篩系統 新冠肺炎疫苗 嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病毒2型
備註
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  • 魏頌讚