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Science:新型呼吸道合胞病毒(RSV)疫苗可引起强烈的免疫反应

来源:本站原创 2019-08-07 07:54

2019年8月7日讯 /生物谷BIOON /——呼吸道合胞病毒(RSV)是导致婴儿感染疾病死亡的主要原因之一,一种针对这种病毒的实验性疫苗在人类临床试验的第一阶段就显示出了早期的希望。包括德克萨斯大学奥斯汀分校的Jason McLellan在内的一组研究人员近日在《Science》杂志上发表报告说,他们的一种候选疫苗引起了持续数月的RSV中和抗体的大量增加。

人们在生命的各个阶段都会感染RSV病毒,但最危险的是在年幼和年老的时候。这种病毒会导致肺炎、细支气管炎和其他下呼吸道疾病。每年,数以百万计的人因RSV而患病,超过10万人死亡,其中大多数是在缺乏现代医疗服务的地区。对于1岁以下的婴儿,RSV造成的感染性疾病死亡仅次于疟疾。

图片来源:Science

美国国家过敏和传染病研究所疫苗研究中心(VRC)的Barney Graham和Peter Kwong以及曾在VRC担任博士后研究员、现为德克萨斯大学奥斯汀分校(UT Austin)副教授的McLellan,率先开发了候选疫苗DS-Cav1。

50多年来,科学家们一直在尝试用传统方法制造RSV疫苗,但迄今为止,没有一种方法奏效。相反,McLellan和他的同事采用了一种新的方法,称为基于结构的疫苗设计。

我们已经知道RSV的某一部分,称为F蛋白,会触发人体免疫系统产生抗体。但是F蛋白是一种形状可变的蛋白--在感染细胞之前,它呈现一种形状,然后在感染过程中,它转变成第二种形状。如果免疫系统遇到带有第一个形状的F蛋白的RSV病毒,它就会产生强有力的抗体。但是如果蛋白质是第二种形状,就会产生更少的抗体,而且它们不是很有效。用传统方法生产RSV疫苗通常会导致第二种形式的F蛋白和较差的抗体反应。

这就是基于结构的方法的用武之地。首先,研究人员使用一种叫做x射线晶体学的技术来确定第一个形状的F蛋白的原子水平结构。接下来,他们重新设计了F蛋白,去掉了它的变形能力,把它锁定在能产生最好抗体的形状上。

2013年,他们在小鼠和非人类灵长类动物身上测试了几种疫苗。这些蛋白变异引起了高水平的中和抗体,并保护动物免受RSV感染。

McLellan说:"我们第一次在动物身上测试这些稳定的分子,其反应比任何人以前见过的任何反应都要高10倍。在那一刻,我们在想,'就是这样了。我们有它。'这太令人兴奋了。"

这些候选疫苗中最有希望的是DS-Cav1,它被选中用于临床评估,随后由VRC生产。《Science》杂志的这份报告是对首批40名健康成年志愿者的数据进行的中期分析。2017年,美国国立卫生研究院临床中心(National Institutes of Health Clinical Center)开始了这项试验。研究人员发现,与人早年接触RSV自然产生的抗体数量相比,这种候选疫苗可使RSV中和抗体的数量增加10倍以上。

结果是有希望的,但McLellan还是很谨慎。他说:"第一阶段的问题是:它安全吗?它会引发我们希望看到的抗体类型和反应吗?它还需要经过第二阶段和第三阶段的研究,看看疗效,比如,它是降低了疾病的严重程度,还是减少了住院治疗?"

许多药物未能通过临床试验。但McLellan说,如果这一种疫苗或者另一种基于他帮助发现的相同的F蛋白结构的疫苗成功了,这可能会改变游戏规则。

McLellan说:"如果这种方法相当有效,我们可以预防70%到80%的死亡,想想我们可以挽救的所有婴幼儿吧。世界上没有那么多疫苗,所以如果我们真的能参与制造一种有效并拯救生命的疫苗,那将是了不起的。"(生物谷Bioon.com)

参考资料:

M.C. Crank el al., "A proof of concept for structure-based vaccine design targeting RSV in humans," Science (2019). DOI: 10.1126/science.aav9033
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