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    《科學》:預防多種冠狀病毒的新混合mRNA疫苗要來了

      敷衍        2021-06-24 09:52:26

    萬能疫苗來了嗎?新混合mRNA疫苗有望預防多種冠狀病毒|國際戰“疫”行動

    《科學》:預防多種冠狀病毒的新混合mRNA疫苗要來了


    雖然沒有人知道哪種病毒可能會引發下一次疫情,但在冠狀病毒導致非典暴發和全球新冠肺炎大流行之后,人們意識到,冠狀病毒對人類生命健康仍是一種威脅。據22日發表在《科學》雜志上的論文,為防止未來冠狀病毒再次流行,美國北卡羅萊納大學吉林斯全球公共衛生學院設計開發出一種“萬能的”通用疫苗。測試發現,該疫苗不僅能保護小鼠免受新冠病毒感染,還能保護小鼠免受其他冠狀病毒感染,同時還能觸發免疫系統抵御一種危險的冠狀病毒變種。


    論文稱,2003年導致非典型肺炎、2012年引發中東呼吸系統綜合征以及2019年導致新冠疫情暴發的3種冠狀病毒,均屬于Sarbe冠狀病毒亞屬(Sarbecovirus)。Sarbecovirus的刺突蛋白具有多個免疫原性的結構域:受體結合域(RBD)、N端結構域(NTD)和亞基2結構域(S2)。這3部分可引起針對冠狀病毒的免疫反應。研究人員假設,將這3部分混合在一起制成的嵌合刺突疫苗比針對單刺突蛋白做出的疫苗更有效,即能夠對一整類冠狀病毒產生廣泛的保護力。


    為檢驗該假設,研究人員利用嵌合刺突制備了核苷修飾的mRNA-脂質納米粒(LNP)疫苗。該方法始于mRNA,類似于目前的輝瑞疫苗和莫德納疫苗。但該疫苗不只包含一種病毒的mRNA編碼,而是將來自多個冠狀病毒的mRNA“焊接”在一起。該疫苗表達病毒的嵌合刺突,其中包含來自人畜共患病、流行病和大流行冠狀病毒的不同RBD、NTD和S2模塊結構域的混合物。


    實驗發現,給小鼠接種這種疫苗后,有效地產生了針對多個刺突蛋白的中和抗體,嵌合刺突mRNA可誘導高水平的廣泛保護性中和抗體,以對抗高風險的Sarbecovirus。


    嵌合刺突mRNA疫苗的中和抗體活性更強,有效地中和了攜帶D614G突變的新冠病毒、水貂體內的變異新冠病毒、在英國最早發現的α變異新冠病毒和在南非最早發現的β變異新冠病毒。因此,多重嵌合刺突疫苗可預防潛在的、導致疫情大流行的、類似SARS的人畜共患病冠狀病毒感染。


    “我們的發現前景光明,因為這表明人們可以設計更通用的泛冠狀病毒疫苗,從而主動預防有可能感染人類的病毒?!闭撐闹饕髡?、北卡羅萊納大學吉林斯全球公共衛生學院博士后研究員大衛·馬丁內斯說,“運用這一策略,或許我們可以預防未來更新的冠狀病毒?!?


    今日《科學》重要進展:預防所有危險冠狀病毒的疫苗要來了?


    包括新冠病毒在內,進入21世紀以來,已有多種冠狀病毒在人類中引起大大小小的疾病,危害全球健康。即便新冠疫情目前已得到一定控制,誰也無法保證未來會不會突然出現某種未知冠狀病毒,再次感染人類。


    今日,頂尖學術期刊《科學》在線發表一篇重要論文。杜克大學醫學院領銜的一支科研團隊開發了一種“混合”mRNA疫苗,有望對尚未被科學家們發現的其它致病冠狀病毒進行預防。在動物實驗中,這款疫苗已經展現出了可喜的效果。


    研究人員們在論文中指出,蝙蝠是自然界中“危險冠狀病毒”的天然儲存庫,可能帶有會引起另一場疫情的未知病毒??紤]到未來從動物傳染到人類的可能性,提前開發針對此類危險冠狀病毒的疫苗或是療法,是未雨綢繆的積極應對方式。

    《科學》:預防多種冠狀病毒的新混合mRNA疫苗要來了


    藥明康德內容團隊制圖


    從病毒學的角度講,此類危險冠狀病毒屬于Sarbe冠狀病毒亞屬(Sarbecovirus),含有多個具有免疫原性的結構域,如受體結合域(RBD)和N端結構域(NTD)等。如果將這些能引起免疫反應的部分混在一起進行接種,產生的保護力能否超越某種特定的病毒,而是覆蓋到一整類冠狀病毒上呢?


    為了評估這種可能,研究人員們設計了幾個具有多重免疫原性的mRNA疫苗,比如有一種疫苗同時含有SARS病毒的受體結合域、新冠病毒的S2結構域、以及一種蝙蝠冠狀病毒的N端結構域的信息。

    《科學》:預防多種冠狀病毒的新混合mRNA疫苗要來了


    ▲研究人員設計了四種“混合”疫苗,含有來自不同冠狀病毒的免疫信息:青色來自SARS病毒,紫色來自新冠病毒,黃色/橙色來自蝙蝠冠狀病毒,綠色為其它病毒對照(來源:參考資料[1])


    這種“混合”疫苗能如研究人員所愿,對不同的危險冠狀病毒產生免疫力嗎?在年老的小鼠模型中,這支團隊做了研究。與此同時,他們也使用了只針對新冠病毒的疫苗作為對照。研究發現,這些同時針對多種冠狀病毒的“混合”疫苗,果然起到了更廣譜的保護效果。


    具體來看,這種“混合”疫苗的中和抗體活性更強。在對照組中,小鼠只對新冠病毒產生了強力的中和活性,而針對SARS病毒及蝙蝠冠狀病毒的活性要低上1-2個數量級。相反,在接種了幾種“混合”疫苗的小鼠中,對于其它冠狀病毒的保護力均要優于對照組。

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    ▲綜合來看,“混合”疫苗起到了更廣泛的保護作用(來源:參考資料[1])


    對于今年出現的新冠變種病毒,研究人員們同樣做了評估。他們指出對于英國發現的Alpha變種,小鼠血清依然保持著良好的中和能力。對于南非發現的Beta變種,盡管中和能力有所下降,但也沒有到失效的地步。


    這些免疫數據真的能轉化成對冠狀病毒的廣譜保護力嗎?對于這些接種過“混合”疫苗的小鼠,研究人員們使用多種不同的冠狀病毒進行“攻毒實驗”,考驗小鼠能否挺過冠狀病毒的考驗。


    實驗取得了積極的結果——接種過多種“混合”疫苗的小鼠,看似得到了安全的保護。它們的體重沒有因感染病毒而減輕,呼吸道的病毒復制也得到了抑制。值得一提的是,這些保護力覆蓋了SARS病毒、新冠病毒、以及蝙蝠冠狀病毒。

    《科學》:預防多種冠狀病毒的新混合mRNA疫苗要來了

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    ▲在動物模型中,這種“混合”疫苗也起到了實際保護效果(來源:參考資料[1])


    “我們的研究結果有著光明未來,”本研究第一作者David Martinez博士說道,“這些結果表明我們能設計更通用的‘泛冠狀病毒’疫苗,來更主動地防御有感染人類風險的病毒。通過這個方法,或許我們能對SARS-CoV-3進行預防?!边@里的SARS-CoV-3,自然指的是目前尚未被人類知曉,但有可能引發未來感染的冠狀病毒。


    如果能將冠狀病毒感染的威脅消弭于無形,對于全球健康無疑有著重要意義。我們也期待這種廣譜疫苗能早日在臨床試驗中證實自己的潛力,讓我們建立起針對所有危險冠狀病毒的免疫力!


    來源:學術 經緯,科技 日報

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