Prediction of the vaccine escape SARS-CoV2 mutants

• Project/Area Number: 22K20773
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0803:Pathology, infection/immunology, and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: ikegame satoshi 九州大学, 医学研究院, 助教 (40785193)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: vaccine / SARS-coronavirus 2 / SARS-CoV-2 / ワクチン / 変異株 / 新型コロナウイルス

Outline of Research at the Start

SARS-CoV-2の更なる変異の可能性を知ることで新規ワクチン開発につながり、また事前予測に基づいたサーベイランスの効率化が期待できる。
申請者は以前の研究でSpikeを発現する組換えvesicular stomatitis virus
（VSV-CoV2-S）を開発し報告した。この系を利用して主要なSpike変異株（デルタ株、オミクロン株等）を持つVSV-CoV2-Sを作成し、ワクチン後血清からのescape mutantを解析する予定である。どのような変異で更なるワクチン感受性低下を起こすかを検討し、実際に変異株が流行する前にリスクのある変異株の予測を目指す。

Outline of Final Research Achievements

I modified vesicular stomatitis virus (VSV) so that VSV express spike of SARS-CoV-2. I made modification in VSV so that VSV can only grow in special cell lines to make virus safe. I generated the cells which can allow replication of VSV expressing spike. I checked the neutralization activity of serum after vaccination and trying to acquire vaccine escape mutants.
I was unable to introduce mutation at first attempt, so I am now trying to change the condition of culture and serum dilution. I will try to start mutant selection using new culture condition and serum dilution.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

新型コロナウイルスの逃避変異株を安全かつ効率的に取得するための新しい実験系となることが期待され、また実際に発見された変異株から新しいワクチン候補株が早期に発見されることも期待できる。他のウイルスにも応用可能な実験系であり将来的な発展性も期待できると考える。