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Science:中美科学家开发新型流感疫苗取得重大突破!

来源:本站原创 2018-01-20 08:23

2018年1月20日/生物谷BIOON/---根据美国联邦政府的估计,2014~2015年流感季节期间,超过70万美国人因与季节性流感病毒感染相关的疾病住院治疗。在一项新的研究中,来自中国和美国的研究人员报道一种全新的疫苗研发新方法可能有助于在未来的流感季节期间降低这一数字。相关研究结果发表在2018年1月19日的Science期刊上,论文标题为“Genome-wide identification of interferon-sensitive mutations enables influenza vaccine design”。
图片来自NIAID/NIH。

这些研究人员采用先进的基因组学技术来鉴定出和移除这种流感病毒的防御机制,这能够让他们开发一种“候选”疫苗---这意味着它仍然必须接受美国食品药品管理局(FDA)的评估和批准,而且他们在动物中证实这种候选疫苗是安全的,高度有效地抵抗流感病毒。

在这项新的研究中,经过基因改造的流感病毒(engineered influenza virus, 也译作工程流感病毒)在动物中引起了强烈的免疫反应。虽然还需开展进一步的研究,但是这些研究人员希望他们的方法可能导致一种更加有效的能够在家里作为鼻腔喷雾剂加以接种而无需健康专业人员进行注射的新型疫苗。

论文共同通信作者、美国加州大学洛杉矶分校大卫-格芬医学院分子与医学药理学教授、中国浙江大学医学院兼任教授Ren Sun说,“鉴于季节性流感病毒的变异是不可预测的,当前的疫苗可能并不能提供有效的保护。之前的流行病和近期爆发的禽流感疫情突显了开发提供更广泛和更有效保护的疫苗的必要性。”

开发新型疫苗的关键是理解流感病毒和干扰素之间的相互作用。干扰素是对人体免疫反应至关重要的蛋白,而且它们有两种主要的功能:第一种是作为第一道防线,非常快速地杀死入侵病毒;第二种是协调适应性免疫反应,从而为抵抗这种病毒提供长效的保护。其中,第二种功能是接种疫苗的基础。

Sun说,“如果病毒不诱导干扰素产生,那么它们将不会在第一道防线中被杀死,而且在没有干扰素存在的情况下,适应性免疫反应是有限的。由于这些原因,病毒已进化出逃避免疫检测和限制宿主有机体产生干扰素的策略。”

Sun及其同事们在过去的四年中一直在流感病毒的整个基因组中寻找它的抗干扰素性质。在确定了每个氨基酸在这种基因组中的功能之后,他们让阻止诱导干扰素产生的序列失活,这意味着在遭受这种病毒感染的有机体中,干扰素产生会受到高度地激活。

论文第一作者Yushen Du(最近在加州大学洛杉矶分校获得博士学位) 说,“通过让这些干扰素逃避功能失效,这种工程流感病毒在典型的宿主中被削弱了。然而,与此同时,由于干扰素刺激,这种工程病毒会产生非常强的免疫反应。”

Sun补充道,“通过这种方法,疫苗的安全性和有效性要求能够潜在地同时实现。在传统的疫苗开发中,通常会牺牲其中的一种要求。”

尽管在此之前科学家们已让阻断干扰素的基因序列失活,但是在这项新的研究中,这些研究人员首次系统性地在单氨基酸分辨率下鉴定出并移除这种流感中的多个干扰素逃避位点。

Du说,“其他科学家们已敲除了一个抗干扰素序列,但是我们通过一次改变一个氨基酸,敲除了8个位点。”

Sun和他的同事们如今计划利用两种流感病毒毒株在动物中测试这种候选疫苗,然后才会进行人体临床试验。他说,这种方法也可能适用于开发针对各种其他病毒的疫苗。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Yushen Du, Li Xin, Yuan Shi et al. Genome-wide identification of interferon-sensitive mutations enables influenza vaccine design. Science, 19 Jan 2018, 359(6373):290-296, doi:10.1126/science.aan8806

John R. Teijaro, Dennis R. Burton. Taking down defenses to improve vaccines. Science, 19 Jan 2018, 359(6373):277-278, doi:10.1126/science.aar5421

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