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Nat Commun:重磅!華人科學家開發出可預防各種流感病毒的納米疫苗!

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摘要:2018年1月28日訊 /生物谷BIOON /——根據佐治亞州立大學的一項新研究,研究人員已經開發出了一種通用疫苗對抗甲型流感病毒,該疫苗可以在小鼠體內產生長期存在的免疫反應,可比季節性流感疫苗更好地保護小鼠。圖片來源:CDC流感是一種可傳染的呼吸道疾病,會影響鼻子、喉嚨和肺部,據美國疾病防控中心(CDC)統計,流感是美國最大的致死疾病之一。CDC估計從2010年起流感每年導致美國12000-56

2018年1月28日訊 /生物谷BIOON /——根據佐治亞州立大學的一項新研究,研究人員已經開發出了一種通用疫苗對抗甲型流感病毒,該疫苗可以在小鼠體內產生長期存在的免疫反應,可比季節性流感疫苗更好地保護小鼠。

Nat Commun:重磅!華人科學家開發出可預防各種流感病毒的納米疫苗!

圖片來源:CDC

流感是一種可傳染的呼吸道疾病,會影響鼻子、喉嚨和肺部,據美國疾病防控中心(CDC)統計,流感是美國最大的致死疾病之一。CDC估計從2010年起流感每年導致美國12000-56000例病人死亡。

季節性流感疫苗必須根據預測的即將來臨的流感季最常見的流感病毒而更新,但是預測并不總是準確,病毒也可能產生新的突變。2009年,HINI病毒在前12個月中導致200000人死亡,而2014-15及2016-17季的流感疫苗效果不佳。因此,急需一種針對一系列流感病毒的通用流感疫苗提供廣泛的保護,以彌補季節性流感疫苗的不足。

季節性流感疫苗通過靶向病毒表面蛋白(血細胞凝集素,HA)的外部頭部產生保護性免疫反應。疫苗中的流感病毒會訓練機體產生抗體對抗包含該蛋白頭部的病毒,從而防止頭部結合受體以阻止感染。但是病毒的蛋白頭部極易突變,且隨著病毒種類不同而不同,因此需要更好的疫苗。這項研究使用了一種新方法,他們的靶標是HA蛋白的內端-莖端,它是更保守的,因此提供了通用保護的機會。

在這項研究中,研究人員發現給小鼠注射靶向莖端的雙重蛋白納米顆粒可以產生更持久的免疫反應,可以保護它們完全免受甲型流感的感染,這項研究于近日發表在《Nature Communications》上。

“疫苗是防止流感死亡最有效的方法,但是病毒變化太快,你每年必須不斷接受新的疫苗。”Bao-Zhong Wang說道,他是佐治亞州立大學生物醫學研究所副教授。“我們試圖開發新型疫苗以避免每年注射疫苗。我們正在開發一種通用的流感疫苗。你不需要每年改變注射疫苗的類型,因為它是通用的,可以保護你免受許多病毒疫苗的感染。”

“我們想做的事情是誘導機體對病毒的表面糖蛋白產生反應,而不是頭部部分。你可以通過這種方式對抗一系列流感病毒,因為所有的病毒都具有這個相同的莖結構域。但是這個莖結構域本身并不穩定,因此我們使用了一種特殊的方式使這種疫苗包含莖結構域。我們成功了!我們將這個莖結構域組裝進一個蛋白質納米顆粒中形成疫苗。蛋白一旦進入納米顆粒內部,它就不容易降解。我們的免疫細胞具有較好的吞噬顆粒的能力,因此這種納米顆粒比可溶性蛋白質誘導免疫反應的能力強很多。”

納米顆粒很特殊,因為它們包含了整條可以誘導免疫反應的蛋白質,而雙層表面可以更好地維持蛋白質的功能。

為了確定納米顆粒疫苗的療效,研究人員通過肌肉注射給小鼠進行了兩次免疫,然后將它們暴露在幾種流感病毒下:H1N1、H3N2、H5N1、H7N9。結果發現疫苗為小鼠提供了通用的完全的保護,顯著降低了肺部病毒的數量。

接下來,研究人員將在雪貂中檢測這種納米疫苗的效果,雪貂與人的呼吸系統結構很相似。

“疫苗由高度保守的結構域組成。這也是它誘導產生的免疫反應能提供廣泛保護的原因。”Lei Ding說道,他是該研究第一作者,佐治亞州立大學生物醫學研究所博士后研究員。“季節性流感疫苗會誘導針對HA分子頭部的強烈免疫反應,但是這個部分是高度易變的,這也是我們每年都需要注射新疫苗的原因。我們的疫苗克服了這個問題,但是是否能在人體內誘導長期免疫反應,我們還需要進一步在臨床試驗中測試才能確認。”(生物谷Bioon.com)

參考資料:

Lei Deng et al.Double-layered protein nanoparticles induce broad protection against divergent influenza A viruses.NATURE COMMUNICATIONS , (2018) 9:359DOI: 10.1038/s41467-017-02725-4

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