Cell子刊：开发出活体减毒DNA病毒疫苗来对抗DNA病毒感染

在一项新的研究中，来自美国罗格斯大学和乔治亚州立大学的研究人员开发出一种阻止病毒感染的新方法：一种所谓的活体减毒、复制缺陷的DNA病毒疫苗，它使用一种称为centanamycin的化合物来生成一种改良病毒，用于疫苗开发。相关研究结果近期发表在Cell Reports Methods期刊上，论文标题为“A chemical method for generating live-attenuated, replication-defective DNA viruses for vaccine development”。

在测试时该方法产生了一种弱化或“减毒”的小鼠巨细胞病毒版本，作为是一种常见的病毒，小鼠巨细胞病毒经改良后不能在细胞内增殖或复制。一种有复制缺陷的DNA病毒无法复制它的基因组。因此，它无法在受感染的细胞中产生具有传染性的后代病毒，因此主要局限于接种部位。

这些作者说，当弱化的病毒颗粒被注射到动物体内时，它们会刺激特定宿主的免疫系统将入侵的活病毒颗粒识别为外来物，导致病毒只要被检测到就会被消灭掉。这种新的方法经证实可有效地关闭实验室动物中的病毒感染。

论文共同通讯作者、罗格斯大学新泽西医学院微生物系研究员Dabbu Jaijyan说，“我们发现这种方法是安全的；减毒的病毒感染某些细胞而不能增殖，并提醒宿主产生针对它的特异性中和抗体。我们认为这是一种新的方法，我们希望它能加快针对人类和动物中许多未经治疗的病毒感染的疫苗开发。”

该方法被称为活体减毒DNA病毒疫苗，因为它专门针对DNA病毒---诸如巨细胞病毒、水痘病毒和单纯性疱疹病毒之类的通过复制它们的DNA分子进行增殖的病毒，并使用改良的DNA病毒来对抗它们的感染。这些作者说，开发一种能够快速和容易地产生复制缺陷的活体减毒病毒的方法，将加速针对DNA病毒引起的疾病的疫苗开发。

这些作者证实该方法在小鼠身上对几种DNA病毒有效，包括人类巨细胞病毒、小鼠巨细胞病毒、1型单纯性疱疹病毒和2型单纯性疱疹病毒。

Jaijyan说，“我们技术的主要优势之一是对病毒复制的强力抑制所提供的安全性，并且没有产生后代病毒。我们的技术可以很容易地应用于任何DNA病毒，以产生有复制缺陷的活体病毒用于疫苗开发。”

并非所有的病毒都以这种方式进行复制。例如，导致COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2属于RNA病毒，因为它通过它的RNA产生自己的新拷贝。针对COVID-19的疫苗正是利用了这一点。RNA在SARS-CoV-2中被用来构建蛋白。

图片来自Cell Reports Methods, 2022, doi:10.1016/j.crmeth.2022.100287。

这种活体减毒DNA病毒疫苗方法特别适用于DNA病毒，因为这些作者用 centanamycin处理预定用于疫苗开发的巨细胞病毒颗粒。这种化合物属于DNA结合剂，因为它能抓住有机体的DNA（包括DNA病毒的DNA），从而阻止病毒或细胞增殖。他们希望最终在人类身上测试这种方法，目的是治疗巨细胞病毒和其他DNA病毒感染。

据美国疾病控制中心（CDC）的统计，巨细胞病毒是一种感染所有年龄段的人的常见病毒。健康人的免疫系统通常能使这种病毒不致致病。然而，感染巨细胞病毒可能对免疫力低下的人和器官移植患者产生严重后果。先天性巨细胞病毒感染也是导致新生儿出生缺陷的主要原因。

巨细胞病毒通过体液传播，包括血液、唾液、尿液、精液和乳汁。根据CDC和世界卫生组织的数据，全世界大约有50%的成年人感染了巨细胞病毒。在美国，每三个孩子中就有一个在五岁前感染了这种病毒。

在实验中，这些作者在实验室中培养巨细胞病毒样本，对它们进行纯化，然后将它们浸泡在 centanamycin 中。一旦注射到实验室小鼠体内，这种减毒的巨细胞病毒就会感染细胞，但并不扩散。随着时间的推移，小鼠免疫系统产生了足够的抗体来关闭这种病毒并消除感染。一项分析证实，这些受到减毒巨细胞病毒感染的细胞对小鼠体内的其他细胞没有毒性。

这些作者正继续在其他具有医学意义的DNA病毒---包括作为测试豚鼠疫苗效力的模型的豚鼠巨细胞病毒---中测试这种方法，并打算进入临床试验，测试该方法在人体中的有效性。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Dabbu Kumar Jaijyan et al. A chemical method for generating live-attenuated, replication-defective DNA viruses for vaccine development, Cell Reports Methods, 2022, doi:10.1016/j.crmeth.2022.100287.