1、亚单位疫苗的设计与研发

猴痘病毒在全球迅速蔓延，疫情形式极为严峻。对于猴痘的潜在威胁与隐患，我国亟需加强关键防疫技术的战略布局。目前预防猴痘只能应用针对天花病毒研发的弱毒活疫苗，但抗原成分复杂、作用机制不明，对猴痘保护效果未知，接种人群受限，副作用大。亚单位疫苗则成分明确，作用机制清晰，更加安全有效，易于工业化生产。

猴痘病毒包含胞内和胞外两种病毒颗粒，有完全不同的表面抗原，成分十分复杂。本团队筛选了27 个具有保护猴痘效果的免疫原。针对免疫原的结构特点、免疫原性和中和特性；通过对其他正痘病毒的交叉反应性，对这些免疫原进一步筛。获得包含针对两种病毒颗粒表面关键抗原的最小免疫单元。根据抗原的结构特征进行新免疫原理性设计，通过高效共价交联体系将多抗原进行合理组合、拆分和重建，获得多个抗原设计。对这些新抗原进行评估: 鉴定有效抗原表位，确保中和位点完全暴露且各抗原表位间不存在相互竞争关系，评估稳定性与均一性，之后进一步优化直到获得符合预期的全新高效免疫原。将上述获得的全新免疫原与AddaVax 佐剂配伍，制备成疫苗，完成疫苗评价，充分发挥免疫原的保护效果。通过小鼠感染模型中的特异性抗体反应，中和抗体水平以及保护效率对疫苗的安全性、有效性进行充分评估。进一步评价：包括减少每次免疫剂量、减少免疫次数、增大攻毒剂量、更换铝佐剂配伍等，从而全面完成疫苗评价。

申请人作为主要负责人与高福院士课题组合作的猴痘疫苗研发课题已经取得了较大进展。此部分研究内容与成果已申请两项国家发明专利及国际PCT专利，成果与上海君实生物医药科技股份有限公司完成3500万元成果转化（申请人占10%），文章于2023年9月被免疫学顶级期刊Nature Immunology接收。

2、病原学的分子诊断与天然免疫机制

脓毒症等感染性急危重症或人畜共患传染病临床高发、混合感染诊断困难。每拖延一小时治疗，感染患者的发病率和死亡率都会显著增加，因此早期发现、诊断和治疗至关重要，发展和应用基于分子生物学的快速病原、耐药基因等核酸诊断技术具有重要意义，对样品的大量、快速、灵敏诊断的需求迫在眉睫。环介导等温扩增法作为一种新兴的核酸扩增技术，具有高特异性和灵敏度，能在等温条件下迅速扩增目标序列，大大缩短检测时间并降低设备要求；结合微流控芯片技术，实现高通量、高效率的病原检测，为脓毒症的早期诊断和治疗提供有力支持。

申请人在医工交叉创新方向“高通量多病原临床即时诊断POCT系列产品的基础研究与应用性研发”方向上，曾主持北京市科委重大专项子课题《金黄色葡萄球菌等多病原LAMP诊断芯片的研制开发》（210万元/1920万元）；担任昌平区科学技术委员会首批“科技副总”，主持《人畜共患禽流感病毒的诊断与分型生物芯片研制》（60万元）；主持北航医工卓越创新计划基金项目等。并作为课题负责人参与2023年科技部重点研发计划定向项目：面向基层医院高龄失能人群急危重症智慧化病房建设关键技术研究与示范(应用示范类）的申报，负责老龄脓毒症病原及耐药基因LAMP诊断芯片的研制开发内容。

此方向目前已开发3项病原诊断微流控基因芯片。包括：《金黄色葡萄球菌等多病原DNA诊断芯片》（主持）；研制呼吸系统及消化系统多病原微流控诊断芯片2项（主要参加人）。申请专利2项，已经发表SCI论文3篇（Microbiology and immunology, 2019; Research in Veterinary Science, 2019; Japanese Society of Animal Science, 2021），阐明了病原感染机体后，JAK/STAT, NF‐κB等炎症信号通路发挥的作用机制。

3、筛选具有抗炎功能的植物活性成分

中药为新冠肺炎爆发以来的防治与治疗做出了巨大的贡献。因此，具有药物活性成分如抗病毒、抗炎功能的植物活性成分成为近期研究热点。病原微生物的感染常伴随炎症的发生，化药抗生素的过度使用会导致药物耐受与药物残留，运用植物活性成分抗炎已成为很好的替代选择。通过建立实验动物与细胞炎症模型，采用EST/GO/PATHWAY分析，从模型和植物活性成分两个角度对炎症机制进行探讨，高通量筛选关键信号通路，挖掘和锚定药物靶点，进行分子靶点设计，为天然植物抗菌/抗炎新药研发提供新的思路。本方向参与2023年科技部重点研发计划青年项目：呼吸道病毒感染的固有免疫模式识别新受体及干预策略研究的申报，负责鉴定肺部病毒感染时调控免疫逃逸的关键毒力因子及作用靶点等内容。此部分内容发表SCI论文2篇（Journal of Inflammation Research, 2021; Scientific Reports, 2019），以第一发明人申报国家发明专利3项（实审中），获得一项团体标准。此外，通过挖掘炎症的发生机制，证明Autophagy和Apoptosis相关的信号通路与分子参与了炎症/氧化应激导致的损伤过程。发表SCI论文3篇(PLOS one, 2021; PLOS one, 2015; Stress, 2013)；获得一项新兽药证书；主编（排位第4）《天然植物饲料原料与应用》。该成果亦可用于评价药物对疾病中炎症的缓解效果。