DNA诱饵在突破性疫苗方法中战胜病毒

DNA诱饵在突破性疫苗方法中战胜病毒 这种疫苗已在小鼠身上进行了试验,它由一个 DNA 支架组成,支架上有许多病毒抗原的拷贝。这种疫苗被称为微粒疫苗,模仿病毒的结构。以前大多数微粒疫苗的研究工作都依赖于蛋白质支架,但这些疫苗中使用的蛋白质往往会产生不必要的免疫反应,从而分散免疫系统对目标的注意力。在小鼠研究中,研究人员发现 DNA 支架不会诱发免疫反应,从而使免疫系统能够将抗体反应集中在目标抗原上。麻省理工学院生物工程学教授马克-巴特(Mark Bathe)说:"我们在这项工作中发现,DNA 不会诱发抗体,以免分散对相关蛋白质的注意力。可以想象的是, B 细胞和免疫系统正在接受目标抗原的全面训练,而这正是你想要的让免疫系统激光聚焦于感兴趣的抗原。"研究人员说,这种能强烈刺激 B 细胞(产生抗体的细胞)的方法能让人们更容易开发出针对艾滋病、流感以及 SARS-CoV-2 等难以针对的病毒的疫苗。与受到其它类型疫苗刺激的 T 细胞不同,这些 B 细胞可以持续数十年,提供长期保护。哈佛大学医学院副教授、拉贡研究所首席研究员丹尼尔-凌伍德说:"我们有兴趣探索是否能让免疫系统产生更高水平的免疫力,以抵御流感、艾滋病毒和SARS-CoV-2等传统疫苗方法所抵御的病原体。这种将针对目标抗原的反应与平台本身脱钩的想法是一种潜在的强大免疫学技巧,现在我们可以利用它来帮助这些免疫学靶向决策朝着更有针对性的方向发展"。Bathe、Lingwood和哈佛大学医学院副教授、拉贡研究所首席研究员亚伦-施密特(Aaron Schmidt)是这篇论文的资深作者,论文今天(1月30日)发表在《自然-通讯》(Nature Communications)杂志上。论文的主要作者包括麻省理工学院前博士后艾克-克里斯蒂安-瓦姆霍夫、拉贡研究所博士后拉兰斯-隆萨、哈佛大学前研究生贾里德-费尔德曼、麻省理工学院研究生格兰特-克纳普和哈佛大学前研究生布莱克-豪瑟。微粒疫苗通常由一种蛋白质纳米粒子组成,其结构与病毒相似,可携带许多病毒抗原拷贝。这种高密度的抗原能产生比传统疫苗更强的免疫反应,因为人体认为它与真正的病毒相似。目前已开发出针对乙型肝炎和人类乳头瘤病毒等少数病原体的微粒疫苗,而针对 SARS-CoV-2 的微粒疫苗也已获准在韩国使用。这些疫苗尤其擅长激活 B 细胞,使其产生针对疫苗抗原的特异性抗体。Bathe说:"免疫学领域的许多人都对微粒疫苗非常感兴趣,因为它们能产生强大的体液免疫,也就是基于抗体的免疫,它有别于基于T细胞的免疫,而mRNA疫苗似乎能更强烈地激发T细胞免疫。"不过,这种疫苗的一个潜在缺点是,用于支架的蛋白质通常会刺激人体产生针对支架的抗体。巴特说,这会分散免疫系统的注意力,使其无法如愿启动强有力的反应。他说:"中和 SARS-CoV-2 病毒需要一种疫苗以产生针对病毒尖峰蛋白受体结合域部分的抗体。当在基于蛋白质的微粒上显示这种抗体时,免疫系统不仅能识别受体结合域蛋白质,还能识别与试图引起的免疫反应无关的所有其他蛋白质。"另一个潜在的缺点是,如果同一个人接种了不止一种由相同蛋白支架携带的疫苗,例如接种了 SARS-CoV-2 疫苗,然后又接种了流感疫苗,那么他们的免疫系统很可能会立即对蛋白支架产生反应,因为他们已经做好了对蛋白支架产生反应的准备。这可能会削弱对第二种疫苗所含抗原的免疫反应。Bathe说:"如果想应用这种基于蛋白质的微粒来免疫不同的病毒(如流感),那么免疫系统就会沉迷于它已经看到并产生免疫反应的底层蛋白质支架。这可能会降低机体对实际抗原的抗体反应质量。"作为一种替代方法,Bathe 的实验室一直在开发使用 DNA 折纸制作的支架,这种方法可以精确控制合成 DNA 的结构,并允许研究人员在特定位置附着各种分子,如病毒抗原。在2020 年的一项研究中,巴特和麻省理工学院生物工程及材料科学与工程教授达雷尔-欧文(Darrell Irvine)发现,携带 30 个艾滋病毒抗原拷贝的 DNA 支架可以在实验室培育的 B 细胞中产生强烈的抗体反应。这种结构是激活 B 细胞的最佳选择,因为它与纳米级病毒的结构非常相似,而纳米级病毒的表面会显示许多病毒蛋白的拷贝。Lingwood说:"这种方法建立在B细胞抗原识别的基本原理基础之上,即如果对抗原进行阵列显示,就能促进B细胞的反应,提高抗体输出的数量和质量。"在新的研究中,研究人员换用了由 SARS-CoV-2 原始菌株中尖峰蛋白的受体结合蛋白组成的抗原。在给小鼠注射疫苗时,他们发现小鼠对尖峰蛋白产生了高水平的抗体,但对DNA支架却没有产生任何抗体。与此相反,以一种名为铁蛋白的支架蛋白为基础、涂有 SARS-CoV-2 抗原的疫苗产生了许多针对铁蛋白和 SARS-CoV-2 的抗体。"DNA 纳米粒子本身没有免疫原性,"Lingwood 说。"使用基于蛋白质的平台会对平台和感兴趣的抗原产生同样高滴度的抗体反应,这会使重复使用该平台变得复杂,因为身体会对它产生高亲和力的免疫记忆"。减少这些脱靶效应还有助于科学家们实现开发一种疫苗的目标,这种疫苗可以诱导针对任何变异的 SARS-CoV-2 甚至所有冠状病毒的广泛中和抗体,而冠状病毒是包括 SARS-CoV-2 以及导致 SARS 和 MERS 的病毒在内的病毒亚属。为此,研究人员正在探索一种附有多种不同病毒抗原的 DNA 支架能否诱导出针对 SARS-CoV-2 和相关病毒的广泛中和抗体。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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模拟病毒的DNA粒子可提供无免疫副作用的疫苗

模拟病毒的DNA粒子可提供无免疫副作用的疫苗 DNA 粒子制成的疫苗递送平台避免了使用蛋白质粒子时出现的脱靶效应 巴特实验室/麻省理工学院微粒疫苗通常是由携带许多病毒抗原拷贝的蛋白型病毒微粒支架制成。由于它们模拟天然病毒,因此与传统疫苗相比,这些疫苗能产生更强的免疫反应。它们能激活 B 细胞,使其产生针对所传递抗原的特异性抗体。不过,微粒疫苗的一个潜在缺点是,蛋白质支架会刺激产生针对它和它所携带的抗原(也是一种蛋白质)的抗体,从而降低免疫系统对抗原的反应强度。此外,由于机体会产生针对蛋白质平台的抗体,这就限制了它今后作为疫苗载体的使用,即使是用于不同的病毒。现在,麻省理工学院的研究人员开发出了一种基于 DNA 的支架,可以避免这一问题,确保免疫系统只对抗原而不是平台做出反应。该研究的通讯作者之一丹尼尔-凌伍德说:"DNA纳米粒子本身没有免疫原性。如果使用基于蛋白质的平台,你会对平台和感兴趣的抗原产生同样高级别的抗体反应,这会使重复使用该平台变得复杂,因为机体会对它产生高亲和力的免疫记忆"。为了制作支架,研究人员采用了他们以前使用过的"DNA折纸"技术,即折叠DNA,使其模仿病毒的结构。这种技术可以在特定位置附着各种分子,如病毒抗原。将 SARS-CoV-2 穗状病毒蛋白的受体结合部分附着在 DNA 支架上后,他们在小鼠身上进行了测试。他们发现,小鼠并没有像使用蛋白质支架时那样对支架产生抗体,只是对SARS-CoV-2产生了抗体。另一位通讯作者马克-巴特(Mark Bathe)说:"我们在这项研究中发现,DNA不会诱发抗体,从而分散对相关蛋白质的注意力。你可以想象,你的 B 细胞和免疫系统正在接受目标抗原的全面训练,而这正是你想要的让你的免疫系统激光聚焦于感兴趣的抗原。"与其他类型疫苗刺激的 T 细胞不同,B 细胞可以持续数十年,提供长期保护。Bathe说:"免疫学领域的许多人都对微粒疫苗非常感兴趣,因为它们能产生强大的体液免疫,也就是基于抗体的免疫,它有别于基于T细胞的免疫,而mRNA疫苗似乎能更强烈地激发T细胞免疫。"研究结果表明,DNA 支架是基于蛋白质的平台的有效替代品,但不会产生脱靶效应,研究人员目前正在探索是否可以利用它同时传递不同的病毒抗原,以提供对一系列病毒的保护。Lingwood说:"我们有兴趣探索是否能让免疫系统产生更高水平的免疫力,以抵御流感、艾滋病毒和SARS-CoV-2等传统疫苗方法所抵御的病原体。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。 ... PC版: 手机版:

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科学家发现一种研发疫苗的更好方法

科学家发现一种研发疫苗的更好方法 促进血细胞产生针对特定病毒蛋白的抗体是开发人用疫苗的重要一步。这对研究人员来说具有挑战性,因为受试者是否产生抗体取决于科学家如何设计和施用抗原,抗原是他们为测试疫苗有效性而施用的病毒的一部分。病毒研究的一个非常重要的方面是如何表达和纯化用于疫苗接种的抗原。用制备好的抗原对动物进行免疫,动物会产生针对抗原的特异性抗体。但科学家必须分离抗原,以确保他们开发的疫苗能够针对他们希望防治的特定疾病。一旦研究人员纯化了抗原,他们就能研制出疫苗,引导受试者产生所需的抗体。但在尝试开发实验室生产的抗原时,这种分离工作尤其耗时,因为病毒通常会迅速变异。科学家可能需要数周时间才能开发出正确的抗原。科学家们开发出了一种诱导目标特异性免疫反应的新方法。通过将抗原蛋白融合到一种源于四泛蛋白的锚膜结合蛋白中,研究人员创造出了主要显示在人体细胞表面的融合蛋白。载体蛋白将蛋白质暴露在细胞表面,诱导产生针对适当、相关抗原的抗体。另外一个优点是,这些抗原与病毒中的相应蛋白质具有相同的构象和修饰,因为它们是由与病毒自然感染的人体细胞相似的细胞制造的。这种新的显示技术有可能成为一种更可靠的免疫技术。在这项研究中,研究人员能够诱导出针对不同蛋白质的抗体,重点是导致 2019 年冠状病毒病(COVID-19)的SARS-CoV-2 病毒的受体结合域。开发出的锚蛋白使科学家们能够针对特定疾病进行免疫,而无需纯化抗原。研究人员深信,这项技术可以大大加快免疫过程。论文作者之一丹尼尔-伊万诺维奇(Daniel Ivanusic)说:"这项工作基于 SARS-CoV-2 的受体结合结构域,仅仅是一项非常有趣的免疫技术的开端。对我们来说,采用 tANCHOR 技术最具挑战性、最重要也最令人兴奋的应用是诱导针对 HIV-1 的中和抗体。我认为这将是一项伟大的工作!"编译自/scitechdaily ... PC版: 手机版:

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与病毒一起进化:更新COVID-19疫苗的反应会受到以前接种疫苗的影响

与病毒一起进化:更新COVID-19疫苗的反应会受到以前接种疫苗的影响 COVID-19大流行已经结束,但该病毒仍在继续流行,每周都有数千人住院治疗,并经常产生新的变种。由于该病毒具有极强的变异和免疫逃避能力,世界卫生组织(WHO)建议每年更新 COVID-19 疫苗。但一些科学家担心,首批 COVID-19 疫苗取得的巨大成功可能会对更新版本产生不利影响,从而削弱年度疫苗接种计划的效用。类似的问题也困扰着每年的流感疫苗接种活动;一年的流感疫苗接种所产生的免疫力可能会干扰随后几年的免疫反应,从而降低疫苗的效力。圣路易斯华盛顿大学医学院研究人员的一项新研究有助于解决这个问题。与对流感病毒的免疫不同,先前对导致 COVID-19 的SARS-CoV-2 病毒的免疫不会抑制后来的疫苗反应。研究人员报告说,它反而会促进广泛抑制性抗体的发展。重复接种疫苗的益处这项在线发表于《自然》(Nature)上的研究表明,反复接种 COVID-19 疫苗的人最初接种的是针对原始变种的疫苗,之后接种的是针对变种的强化疫苗和更新疫苗产生的抗体能够中和多种 SARS-CoV-2 变种,甚至是一些远缘冠状病毒。研究结果表明,定期重新接种 COVID-19 疫苗非但不会阻碍人体识别和应对新变种的能力,反而会使人们逐渐积累起广泛的中和抗体,从而保护他们免受新出现的 SARS-CoV-2 变种和其他一些冠状病毒的感染,甚至是那些尚未出现的感染人类的病毒。资深作者、赫伯特-S-加瑟医学教授、医学博士迈克尔-S-戴蒙德(Michael S. Diamond)说:"一个人接种的第一种疫苗会诱发强烈的初级免疫反应,这种反应会影响对后续感染和疫苗接种的反应,这种效应被称为'印记'。原则上,印记可以是积极的、消极的或中性的。在这种情况下,我们看到的强烈印记是积极的,因为它与具有显著广泛活性的交叉反应中和抗体的发展相结合。"医护人员于 2020 年 12 月接种了第一剂 COVID-19 疫苗。圣路易斯华盛顿大学医学院研究人员的一项研究发现,重复接种更新版的 COVID-19 疫苗可促进抗体的发展,从而中和导致 COVID-19 以及相关冠状病毒的多种病毒变体。资料来源:马特-米勒/华盛顿大学印记是免疫记忆发挥作用的自然结果。第一次接种会触发记忆免疫细胞的发育。当人们接种第二次与第一次非常相似的疫苗时,第一次疫苗激发的记忆细胞就会被重新激活。这些记忆细胞主导并形成对后续疫苗的免疫反应。就流感疫苗而言,印记会产生负面影响。产生抗体的记忆细胞会排挤产生抗体的新细胞,人们针对新疫苗中的菌株产生的中和抗体相对较少。但在其他情况下,"印记"可能是积极的,因为它能促进交叉反应抗体的产生,从而中和最初疫苗和后续疫苗中的毒株。关于印记及其影响的研究为了了解印记如何影响对重复接种COVID-19疫苗的免疫反应,戴蒙德和包括第一作者、研究生梁洁玉在内的同事们研究了小鼠或接种过一系列COVID-19疫苗和增强剂的人的抗体,这些疫苗和增强剂首先针对的是原始变体,然后是奥米克变体。一些人类参与者也自然感染了导致COVID-19的病毒。第一个问题是印记效应的强度。研究人员测量了参与者体内有多少中和抗体是针对原始变体、奥米克隆变体或两者的。他们发现,只有极少数人产生了针对奥米克龙的特异性抗体,这种模式表明最初的疫苗接种产生了强烈的印记效应。但他们也发现,原始变体的抗体也很少。绝大多数中和抗体与这两种抗体都有交叉反应。下一个问题是交叉反应效应的范围有多大。根据定义,交叉反应抗体可识别两种或两种以上变体的共同特征。有些特征只有相似的变种才共享,有些特征则是所有 SARS-CoV-2 变种甚至所有冠状病毒共享。为了评估中和抗体的广泛性,研究人员用一组冠状病毒对抗体进行了测试,其中包括来自两个omicron支系的SARS-CoV-2病毒、一种来自穿山甲的冠状病毒、导致2002-03年SARS流行的SARS-1病毒以及中东呼吸综合征(MERS)病毒。这些抗体能中和除 MERS 病毒以外的所有病毒,因为 MERS 病毒与其他病毒来自不同的冠状病毒家族分支。进一步的实验表明,这种显著的广泛性是由于原始疫苗和变异疫苗的结合。只接种针对 SARS-CoV-2 原始变体疫苗的人产生了一些交叉反应抗体,这些抗体能中和穿山甲冠状病毒和 SARS-1 病毒,但水平较低。不过,在接种奥米克疫苗后,针对两种冠状病毒的交叉反应性中和抗体有所增加。综上所述,这些研究结果表明,定期重新接种针对变种的最新 COVID-19 疫苗不仅可以让人们抵御疫苗中的 SARS-CoV-2 变异株,还可以抵御其他 SARS-CoV-2 变异株和相关冠状病毒,可能包括尚未出现的变种。分子微生物学教授、病理学与免疫学教授戴蒙德说:"在 COVID-19 大流行之初,世界人口的免疫系统还很幼稚,这也是病毒传播如此之快、造成如此之大破坏的部分原因。我们并不确定每年接种更新的 COVID-19 疫苗是否能保护人们免受新出现的冠状病毒的感染,但这是有可能的。这些数据表明,如果这些交叉反应抗体不会迅速减弱我们需要长期跟踪它们的水平才能确定它们可能会在相关冠状病毒引起的大流行中提供一定甚至是实质性的保护。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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新研发的单剂疫苗可预防多种冠状病毒

新研发的单剂疫苗可预防多种冠状病毒 它所属的一类微生物被称为 Sarbecovirus,即 SARS Betacoronavirus 的缩写。这些病毒主要在蝙蝠和其他哺乳动物体内生长,有可能像 SARS-CoV-1 一样传播给人类。我们现在都知道,有多种疫苗可以对抗不同的病毒,比如可以预防 COVID-19 和流感的疫苗。但让人们接种多种疫苗却是一项挑战。此外,更棘手的是,这些疫苗需要定期重复接种才能发挥最大功效。佐治亚理工学院和威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员研制出了一种新型疫苗,在仓鼠身上进行试验后,这种疫苗能清除动物肺部的所有 SARS-CoV-1 和 SARS-CoV-2 及其奥米克变种的痕迹,这可能是抗击冠状病毒的一个重大突破。该研究小组此前已确定仓鼠是测试潜在疫苗的合适动物。为了研制这种疫苗,研究小组把重点放在了与抗 COVID mRNA 疫苗相同的目标上:冠状病毒的标志尖峰蛋白。在这种情况下,研究人员创造了一种三价疫苗,这意味着它针对的是多种Sarbecovirus(尤其是 SARS 和 COVID-19 的变种)共有的三种突出的尖峰蛋白。研究人员说,他们希望能进一步开发成功的疫苗,以对付其他冠状病毒亚家族的病菌以及其他病毒,如引发流感的病毒。他们表示,希望他们在研究中开发的一些特定抗原能进入临床前试验阶段,他们还设想了其他类型的研究能帮助扩大和改进他们的研究成果。他们在发表于《自然-通讯》(Nature Communications)上的一篇论文中写道:"虽然这些结果令我们感到鼓舞,但在未来的工作中,我们还需要探索其他一些途径。增强粘膜免疫不仅可以增强对病毒感染的保护,还可以减少病毒传播。针对SARS-CoV-2的鼻内疫苗接种已在多个平台上进行了探索,(而)将我们的平台改良为鼻内给药可能是改善粘膜反应的一个很有前景的途径。确定保护的持久性也是未来研究的一个有趣方向。确定更强的粘膜免疫是否会导致对无症状疾病更持久的保护,这将特别有意义。"根据他们详细介绍的未来研究项目的结果,每隔几年嗅一次三价疫苗,而不是每年在手臂上注射多次,最终可能会成为提高我们对多种感染的防御能力的标准疗法。 ... PC版: 手机版:

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研究发现 在不同手臂上接种疫苗可提高效果

研究发现 在不同手臂上接种疫苗可提高效果 一直以来,人们都认为接种臂的选择与疫苗的效果无关。然而,俄勒冈健康与科学大学(OHSU)的研究人员在一项新研究中发现,在接种多剂量疫苗时,在一只手臂接种一剂疫苗,在另一只手臂接种第二剂疫苗的人的免疫反应会有所改善。这项研究的通讯作者马塞尔-库林(Marcel Curlin)说:"这个问题还没有被广泛研究过,所以我们决定研究一下。事实证明,这是我们发现的最重要的问题之一,而且它可能不仅限于 COVID-19 疫苗。我们可能看到了一种重要的免疫功能。"研究人员招募了 947 名 OHSU 员工,他们同意在大流行初期接种两剂 SARS-CoV-2 病毒疫苗。他们被随机分配在接种第一剂的同一臂或相反臂接种第二剂(加强剂)。在加强接种后的不同时间采集血液样本并检测抗体反应。虽然两组在第二周时的抗体反应相似,但那些注射了"对侧"抗体的人,即两臂各注射一针的人,其抗体反应的"程度和广度"在第三周和第四周时有了大幅提高,并随着时间的推移逐步提高,最高提高了四倍。此外,研究人员还发现,SARS-CoV-2 原始菌株的免疫反应增强,而在接种第二针疫苗约一年后出现的 Omicron 变种的免疫反应更强。虽然研究人员无法解释这种效果,但他们推测,在每只手臂上注射疫苗会在相应的淋巴结中产生新的免疫反应。Curlin说:"通过切换手臂,你基本上可以在两个位置而不是一个位置形成[免疫]记忆。"尽管目前的研究主要针对 SARS-CoV-2 ,但研究人员表示,对侧注射所产生的免疫反应改善可能适用于其他多剂量疫苗接种。进一步的研究将确定情况是否如此,尤其是在儿童中。但在现阶段,他们并不主张根据这项研究结果改变做法。该研究发表在《临床研究杂志》上。 ... PC版: 手机版:

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美国制药公司Gritstone的一款自扩增mRNA新型冠状病毒疫苗GRT-R910日前在英国曼彻斯特开展Ⅰ期临床试验。

美国制药公司Gritstone的一款自扩增mRNA新型冠状病毒疫苗GRT-R910日前在英国曼彻斯特开展Ⅰ期临床试验。 该疫苗除激发产生中和抗体外,还可诱导CD8+ T 细胞的免疫反应,以取得更持久而强健的免疫力;同时,该疫苗除提供刺突蛋白的抗原外,也将提供变异较慢的非刺突蛋白的抗原,以对抗更多变异毒株。 试验由曼彻斯特大学与曼大NHS基金会合作开展,志愿者将在原疫苗完整接种满4个月后接种两剂此疫苗。临床前研究结果将于今年晚些时候发布,而Ⅰ期试验数据预计将于明年第一季度公布。 (曼彻斯特大学)

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