流感病毒每年可造成300万-500万人重症感染,25-69万人死亡,对人们的生命健康带来了极大的威胁。而由于流感病毒的血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)基因经常发生突变,每年预测更新的病毒株与流行株之间不匹配,大大限制了疫苗的功效与应用。
近日,来自麻萨诸塞州总医院、中山大学附属第一医院和复旦大学的一组研究人员发现,在疫苗中添加某种佐剂可以提高其抵抗多种流感病毒株的能力。
该小组在2月21日发表在《Science》上的论文中,描述了使用肺表面活性剂的脂质成分来封装佐剂,这种佐剂可以使肺部肺泡巨噬细胞识别它。
论文的题目为《肺泡活性物质仿生纳米颗粒(PS-GAMP)增强抵御异型流感病毒感染》(Pulmonary surfactant-biomimetic nanoparticles potentiate heterosubtypic influenza immunity)。研究是由两个团队通力合作,开展了近5年的研究工作后完成的。
吉森大学和马尔堡肺中心以及柏林卫生研究所的Susanne Herold和Leif-Erik Sander分别在同一期刊上发表了观点文章,描述了该团队的工作。
在当前创建流感疫苗的策略中,一些国家的卫生官员研究了各种菌株的暴发模式,然后针对给定国家中最有可能发展为暴发病毒的疫苗进行生产。
该过程按季节循环重复进行,每年都会产生新疫苗。当然,最好是使用单一疫苗来防止所有可能构成威胁的菌株的爆发。这种疫苗尚不可用,但科学家正在努力开发。
在这项新的工作中,研究人员已经采取了一种新的方法,利用一种灭活的病毒来诱骗免疫系统激活一种比通常在检测到任何流感病毒株时要强的免疫反应。到目前为止,它已按照计划和预期在小鼠和雪貂中起作用。
新方法涉及将未激活的病毒与2',3'-环鸟苷单磷酸-腺苷单磷酸(cGAMP)结合使用,后者是一种已知的免疫反应激活剂。但是为了防止机体过度反应,研究人员将其包裹在肺表面活性剂的脂质中。然后将两种成分混合成鼻喷雾剂。使用这种方法,研究人员发现PS-GAMP纳米颗粒被拉入肺泡巨噬细胞中,然后将其转移到干扰素基因的先天免疫传感器刺激物上,从而激活它们。结果发现,仿生纳米颗粒(PS-GAMP)在不破坏肺部表面活性剂(PS)和肺泡上皮屏障(AEC)的情况下,激活AMs和AECs,促进疫苗产生高效的体液和CD8+ T细胞保护性免疫反应。这使免疫系统可以更好地防御所有五种作为测试对象的流感病毒株。
I型干扰素(IFN-Is)是针对病毒感染提供保护性免疫的主要免疫介质,可以被肺泡上皮细胞(AECs)和免疫细胞的流感病毒感染强烈诱导。因此,这两种细胞类型中干扰素基因的刺激物(STING)的激活可以概括由病毒感染或复制疫苗引起的免疫反应。然而,在不破坏肺表面活性剂(PS)层完整性的情况下,将STING激动剂递送到AEC的胞质溶胶中仍然是一个巨大的挑战,因为PS层形成了强大的屏障来阻止纳米颗粒和亲水性分子进入它们。为了应对这一挑战,研究人员们耗时耗心,终于提出额上述方法。
具体而言,研究人员合成了仿生PS的脂质体包载了cGAMP形成了一种新型佐剂,这种佐剂(PS-GAMP)可有效增强流感疫苗诱导模拟无病毒感染的早期阶段的小鼠产生体液免疫反应和CD8+ T细胞的免疫反应,同时不会产生过度炎症。这样的PS-cGAMP,可以作为一种广谱佐剂,用来对抗多种流感。
经鼻内注射PS-GAMP佐剂和H1N1疫苗2天后,小鼠可以对H1N1、H3N2、H5N1和H7N9病毒保持至少6个月的交叉保护,同时还可以保持肺记忆CD8+ T细胞。随后研究人员在雪貂中验证了其佐剂效应。研究人员发现当肺泡上皮细胞(AECs)缺乏sting基因或间隙连接被抑制时,PS-GAMP介导的调节作用被大大消除。
参考来源:https://medicalxpress.com/news/2020-02-adding-adjuvant-boosts-vaccines-ability.html
https://science.sciencemag.org/content/367/6480/eaau0810
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