科学家们增强基于蛋白质的COVID-19疫苗的效果 将免疫反应提高25倍

科学家们增强基于蛋白质的COVID-19疫苗的效果将免疫反应提高25倍具有讽刺意味的是,一些疫苗需要自己的"助推器"。一种被称为佐剂的成分被添加到疫苗中,以帮助引起更强大的免疫反应,更好地训练身体来对抗病原体。科学家们报告说,与单独注射疫苗相比,一种物质能将小鼠对实验性COVID-19疫苗的免疫反应提高25倍。今天(2022年8月31日)发表在《ACS传染病》杂志上的一篇新论文描述了这项研究的细节。尽管在美国授权的第一批COVID-19疫苗应用了最先进的mRNA基因技术,但使用病原体的蛋白质这一久经考验的策略可以生产出制造成本更低、更容易储存的疫苗。到目前为止,美国食品和药物管理局(FDA)只批准了一种由Novavax生产的针对SARS-CoV-2的蛋白质疫苗。然而,许多目前可用的针对其他疾病的接种疫苗依赖于蛋白质或蛋白质的碎片,这些针剂含有佐剂以提高其有效性。科学家们已经发现,源自α-半乳糖甘油酰胺(αGC)的分子,一种来自海洋海绵的化合物可以充当佐剂。它们通过刺激一小部分免疫细胞群来发挥作用,这些免疫细胞对防御身体的病毒感染非常重要。RuiLuo、ZhengLiu和他们的同事已经设计出一种αGC的版本,以显著提高基于蛋白质的COVID-19疫苗所引起的免疫反应。该小组制作了四种αGC的类似物。他们将每一种加入到含有SARS-CoV-2尖峰蛋白的实验性疫苗中,该病毒利用尖峰蛋白来感染细胞。小鼠在29天内被注射了三次,研究人员跟踪了它们的免疫反应,直到第35天。为了测量佐剂的效果,科学家们仔细研究了免疫功能的各个方面,包括免疫系统消除病原体的两种方式:通过T细胞(直接杀死患病细胞)和抗体(抓住入侵微生物的免疫蛋白)。这四种物质都没有提高T细胞的反应,但它们都让免疫系统产生了干扰病毒的能力大得多的抗体。被称为αGC-CPOEt的类似物质催生了具有最大中和能力的抗体--比没有佐剂的疫苗所能引起的抗体大25倍。据研究人员称,这些结果表明,αGC-CPOEt值得进一步研究,作为一种潜在的佐剂来对抗COVID-19和其他传染病。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1310917.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1310917.htm

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混合核糖核酸和蛋白质疫苗让小鼠体内诱导的抗体数量增加了5倍

混合核糖核酸和蛋白质疫苗让小鼠体内诱导的抗体数量增加了5倍疫苗的一般原理是训练人的免疫系统识别病原体,如流感或SARS-CoV-2病毒,以便在未来的感染中更有效地抵御它们。这通常是通过将目标蛋白引入人体,使免疫细胞产生有效的抗体来对抗目标蛋白。以蛋白质为基础的疫苗,如Novavax公司的COVID-19疫苗直接提供病原体蛋白质的灭活版,使其循环并吸引免疫细胞的注意。而mRNA疫苗在COVID-19大流行之前已经研发了几十年,它采用的是另一种方法。这些疫苗使用mRNA分子,教导人体自身细胞产生病毒蛋白片段,进而引发免疫反应。加州理工学院的研究小组现在开发出了一种新技术,将这两种方法结合到一种疫苗中。这种疫苗被称为ESCRT和ALIX结合区(EABR)技术,它使用mRNA来诱导受体细胞制造蛋白质片段,同时还在这些蛋白质上添加了小"尾巴"。这些"尾巴"会触发细胞过程,让一些蛋白质凝结成类似病毒的颗粒,并在体内循环。通过这种方式,它们就像基于蛋白质的疫苗一样发挥作用。该研究的第一作者马格努斯-霍夫曼(MagnusHoffmann)说:"在自然感染过程中,免疫系统既会遇到受感染的细胞,也会遇到游离的病毒颗粒。目前的mRNA疫苗模拟受感染的细胞,而基于蛋白质纳米颗粒的疫苗则模拟游离病毒颗粒来刺激免疫反应。我们的混合技术则两者兼顾。"研究小组将这种新技术作为COVID-19疫苗在小鼠体内进行了测试,结果发现,接种混合疫苗的小鼠产生的抗体是现有疫苗的五倍。只需要注射两针而不是三针,就能诱导出针对Omicron变种的强大抗体水平,而且这些抗体对原始菌株和Delta变种也同样有效。虽然还有很多工作要做,但研究小组表示,这种混合疫苗技术可以用来对付其他病原体,如流感甚至艾滋病病毒。在更远的地方,利用尾部构建自组装纳米粒子最终可用于向癌细胞等靶点输送药物。这项研究发表在《细胞》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1373215.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1373215.htm

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科学家发现 COVID-19 的关键弱点

科学家发现COVID-19的关键弱点加州大学河滨分校研究小组在《病毒》杂志上发表的一篇新论文中描述了一项重要发现。COVID中负责病毒复制的N蛋白需要人体细胞的帮助才能完成工作。细胞中的遗传指令从DNA转录到信使RNA,然后翻译成蛋白质,从而实现生长和与其他细胞交流等功能。翻译之后,蛋白质往往需要酶的额外修饰。这些所谓的翻译后修饰可确保蛋白质以独特的方式完成其预期任务。COVID利用了一种称为SUMOylation的人类翻译后过程,它能将病毒的N蛋白引导到正确的位置,以便在感染人类细胞后包装其基因组。一旦到达正确的位置,该蛋白就能开始将其基因拷贝到新的传染性病毒颗粒中,侵入我们更多的细胞,让我们病得更重。这项新研究的合著者、加州大学旧金山分校综合基因组生物学研究所蛋白质组学核心实验室经理张泉清说:"如果位置不对,病毒就无法感染我们。"引发COVID-19的单个病毒。图片来源:MayaPetersKostman/创新基因组研究所蛋白质组学是研究生物体制造的所有蛋白质、它们如何被其他酶修饰以及它们在生物体中发挥的作用。"如果某人受到感染,他或她的某种蛋白质可能会出现与之前不同的表现。张说:"这正是我们的设备所要寻找的。"在这种情况下,研究小组设计并进行了实验,使COVID蛋白质的翻译后修饰变得一目了然。UCR生物工程教授、论文通讯作者廖嘉宇说:"我们利用荧光向我们展示了病毒与人类蛋白质相互作用并制造新病毒--传染性病毒粒子的位置。这种方法比其他技术更灵敏,能让我们更全面地了解人类蛋白质和病毒蛋白质之间的所有相互作用。"生物工程团队此前利用类似方法发现,两种最常见的流感病毒--甲型流感和乙型流感需要相同的翻译后SUMOylation修饰才能复制。这篇论文表明,COVID依赖于SUMOylation蛋白,就像流感一样。阻止人类蛋白质的进入将使我们的免疫系统能够杀死病毒。目前,治疗COVID最有效的方法是Paxlovid,它可以抑制病毒复制。不过,患者需要在感染后三天内服用。如果过了三天再服用,效果就没那么好了。基于这一发现的新药将对处于各个感染阶段的患者都有用。病毒之间的相似性可能会带来全新的抗病毒药物。如果有足够的支持,Liao估计这些药物可以在五年内开发出来。"我认为其他病毒也可能以这种方式起作用,"廖说。"最终,我们希望既能阻断流感,也能阻断COVID-19,还有可能阻断其他病毒,如RSV和埃博拉病毒。我们正在进行新的发现,以帮助实现这一目标。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1384079.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1384079.htm

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科学家揭示蛋白质如何驱动癌症生长

科学家揭示蛋白质如何驱动癌症生长在圣路易斯华盛顿大学医学院、麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所、杨百翰大学以及世界各地其他机构的领导下,临床蛋白质组肿瘤分析联合会对驱动癌症的关键蛋白质及其调控方式进行了研究。研究结果于8月14日发表在《细胞》(Cell)和《癌细胞》(CancerCell)杂志上的一组论文中。临床肿瘤蛋白质组学分析联合会由美国国立卫生研究院(NIH)国家癌症研究所资助。资深作者、华盛顿大学戴维-英格利希-史密斯医学特聘教授丁力博士说:"在我们开发更好的癌症疗法的努力中,这种对驱动肿瘤生长的蛋白质的新分析是继癌症基因组测序之后的下一步。通过过去的癌细胞基因组测序工作,我们确定了近300个驱动癌症的基因。现在,我们正在研究这些癌基因所启动的机器的细节--实际导致细胞分裂失控的蛋白质及其调控网络。我们希望这项分析能成为癌症研究人员开发多种肿瘤类型新疗法的重要资源。"研究人员分析了涉及10种不同类型癌症的约1万个蛋白质,他们强调了大量数据在这类分析中的重要性;其中许多重要的癌症驱动蛋白在任何一种癌症中都很罕见,如果对肿瘤类型进行单独研究,就不可能发现这些蛋白。这项分析包括两种不同类型的肺癌以及结直肠癌、卵巢癌、肾癌、头颈癌、子宫癌、胰腺癌、乳腺癌和脑癌。丁力也是巴恩斯犹太医院和华盛顿大学医学院西特曼癌症中心的研究成员。他介绍谁哦"当我们对多种癌症类型进行综合分析时,我们就能提高检测导致癌症生长和扩散的重要蛋白质的能力。综合分析还能让我们找出驱动不同类型癌症的主要共同机制。"除了单个蛋白质的功能外,这些数据还能让研究人员了解蛋白质之间是如何相互作用来促进癌症生长的。如果两种蛋白质的水平相互关联--例如,当其中一种蛋白质的水平较高时,另一种蛋白质的水平也总是较高--这就表明这两种蛋白质是作为伙伴作用的。破坏这种相互作用可能是阻止肿瘤生长的一种有效方法。这些研究(包括丁和布罗德研究所的加德-格茨博士共同领导的一项研究)还揭示了通过化学改变蛋白质以改变其功能的不同方法。研究人员记录了这种化学变化--称为乙酰化和磷酸化的过程--如何改变DNA修复、改变免疫反应、改变DNA的折叠和包装方式,以及其他可能在癌症发生过程中发挥作用的重要分子变化。这项研究还揭示了免疫疗法的有效性。检查点抑制剂等免疫疗法通常对突变较多的癌症最有效,但即便如此,它们也并非对所有患者都有效。研究人员发现,大量突变并不总是导致异常蛋白质的大量存在,而异常蛋白质正是免疫系统攻击肿瘤的目标。丁说:"对某些癌症来说,即使突变有可能产生肿瘤抗原,但如果没有异常蛋白表达或表达很少,这种突变就可能不是治疗的靶点。这可以解释为什么有些病人对免疫疗法没有反应,即使他们似乎应该对免疫疗法有反应。因此,我们的蛋白质组学调查涵盖了肿瘤抗原的表达谱,对于设计针对选定突变的新免疫疗法特别有用。"在另一项研究中,丁的团队确定了DNA甲基化模式,这是另一种能影响基因表达方式的化学变化。这种模式可能是癌症的关键驱动因素。在一项重要发现中,研究小组确定了在某些肿瘤类型中抑制免疫系统的分子开关。这组四项研究的最后一篇论文向更广泛的研究界提供了联盟使用的数据和分析资源。她说:"总的来说,这种对多种癌症类型进行的彻底蛋白质组学和化学修饰分析--与我们长期积累的癌症基因组学知识相结合--提供了另一层信息,我们希望这些信息能帮助解答癌症是如何生长并设法躲避我们的许多最佳治疗方法的许多持续存在的问题。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377313.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1377313.htm

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人工智能生成的T细胞疫苗显示出对COVID-19的持久免疫力

人工智能生成的T细胞疫苗显示出对COVID-19的持久免疫力目前的COVID-19疫苗以SARS-CoV-2病毒的尖峰蛋白为目标,容易因突变而失去效力,与此不同的是,这种疫苗侧重于引发T细胞反应。这可能会产生更持久的免疫力,并作为其他季节性病毒疾病(如流感)的模型。这项研究标志着人工智能生成的疫苗首次在活体病毒挑战模型中被测试并证明是有效的。宾夕法尼亚州立大学和Evaxion生物技术公司的研究人员在小鼠身上测试了一种基于T细胞的疫苗对SARS-CoV-2的有效性。结果显示,接种疫苗的小鼠有87.5%的显著存活率,而对照组只有一只小鼠。此外,所有接受疫苗的存活小鼠在受到致命剂量的SARS-CoV-2挑战后的两周内清除了病毒。该研究结果最近发表在《免疫学前沿》(FrontiersinImmunology)杂志上。宾夕法尼亚州立大学兽医和生物医学科学副教授GirishKirimanjeswara说:"据我们所知,这项研究是首次显示人工智能设计的T细胞疫苗对严重COVID-19的体内[活体]保护。"我们的疫苗在预防小鼠的严重COVID-19方面非常有效,而且可以很容易地扩大规模,开始在人类身上进行测试。这项研究还为可能快速设计针对新兴和季节性病毒性疾病(如流感)的新型T细胞疫苗铺平了道路"。既然已经使用的mRNA疫苗如此有效,为什么我们还需要一种基于T细胞的COVID-19疫苗?研究人员利用人工智能平台创造了一种基于T细胞的COVID-19疫苗,该疫苗可能比目前的疫苗持续时间更长。据Kirimanjeswara说,SARS-CoV-2病毒的尖峰蛋白正处于沉重的选择压力之下,这可能导致突变,从而推动新变种的出现。他说:"这意味着疫苗制造商将不得不不断创造针对新变种的新疫苗,而人们也不得不不断接种这些新疫苗。"Evaxion生物技术公司的团队没有以不断变异的尖峰蛋白为目标,而是设计了一种疫苗,其中包括来自SARS-CoV-2各种蛋白质的17个表位,这些表位可以被免疫系统识别。这些表位引起了广泛选择的T细胞的免疫反应,确保了对未来变种的持续覆盖。病毒必须经历太多的变异才能逃脱这种T细胞介导的免疫,所以这是一个优势。第二个优点是T细胞介导的免疫力通常是持久的,所以不需要反复的加强剂量。如果T细胞在记住外来制剂方面如此出色,为什么第一代COVID-19疫苗被设计为从抗体中引起反应?Kirimanjeswara表示:"生产基于T细胞的疫苗比生产基于抗体的疫苗更难,所需时间更长。鉴于我们需要一种疫苗来解决COVID-19大流行病的紧迫性,疫苗制造商创造一种基于抗体的疫苗是合理的。现在紧迫性已经过去,第二代基于T细胞的疫苗可能更有效,而且持续时间更长。"据共同作者、Evaxion生物技术公司项目主任AndersBundgaardSørensen说,其他生物技术公司正在开发基于T细胞的疫苗,但这个团队的疫苗在一个名为RAVEN(快速适应性病毒rEspoNse)的平台上使用多种类型的人工智能来预测疫苗的理想目标。"RAVEN真的很有适应性,"Sørensen说。"我们不必等待一个新的病毒株的到来来开发疫苗。相反,我们可以提前预测将需要什么。这不是别人现在正在做的事情,用T细胞疫苗更容易获得广泛的覆盖,因为我们可以包括针对不同蛋白质的多个表位。"他补充说,除了生产更好的COVID-19疫苗外,RAVEN平台还可用于开发更好的流感疫苗。很多时候,所设计的流感疫苗只有30-40%的时间起作用,所以很多人最终会生病。随着世界变得越来越一体化,这个问题将变得越来越大。我们的平台使用人工智能来更好地预测将需要什么"。Sørensen指出,Evaxion公司从与Kirimanjeswara及其宾夕法尼亚州立大学同事的合作中受益,因为他们在传染病的动物模型方面有深厚的专业知识,而且该大学有一个BSL-3实验室,他们可以在其中安全地研究SARS-CoV-2病毒。他说:"我们的结果证明了工业-大学合作的力量"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355537.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1355537.htm

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新研究发现与免疫系统疾病有关的关键蛋白质

新研究发现与免疫系统疾病有关的关键蛋白质T细胞善于识别引发免疫反应的外来分子(抗原),并做出有针对性的反应来消灭细菌和病毒等病原体。这项发表在《免疫学杂志》上的研究调查了STAP-1如何影响免疫反应。研究人员发现,STAP-1是一种中间体,能促进细胞内不同蛋白质之间的交流,并使信号从一个分子传递到另一个分子。领导这项研究的北海道大学教授TadashiMatsuda说:"我们的发现为T细胞活化和免疫失调的分子机制提供了宝贵的见解。我们发现,STAP-1在调节免疫反应,尤其是在T细胞的活化和功能方面发挥着重要作用。"STAP-1基因敲除(KO)小鼠脊髓的炎症反应不如野生型(WT)小鼠严重(上图)。与此同时,STAP-1KO小鼠的脊髓与WT小鼠的脊髓相比,脱髓鞘现象(即神经周围的髓鞘脱落)较少(下图)。图片来源:KotaKagohashi等人《免疫学杂志》。2024年2月5日T细胞需要两个信号才能被激活并启动免疫反应。第一个信号涉及识别由其他细胞(称为抗原递呈细胞)递呈的抗原。抗原由T细胞受体识别,T细胞受体是一种存在于T细胞表面的蛋白质复合物。第二个信号由抗原递呈细胞上的分子提供的协同刺激信号组成。研究人员发现,STAP-1能帮助T细胞交流和响应信号,尤其是由T细胞受体触发的信号。缺乏STAP-1的T细胞难以正常接收和传递信号,从而减少了某些称为细胞因子的免疫分子的产生。细胞因子可导致炎症或自身免疫性疾病,在这种疾病中,免疫系统会错误地攻击健康的组织和器官。研究小组还发现,STAP-1与其他参与T细胞信号传导的蛋白质相互作用,形成了一个复杂的网络,有助于调节T细胞的活性。他们观察到,在多发性硬化症和哮喘等疾病模型中,缺乏STAP-1的细胞炎症程度较低,这表明STAP-1可能参与了这些疾病的发展。这些发现标志着我们在了解免疫系统调控方面迈出了重要一步。未来的研究可以在这项工作的基础上,探索STAP-1作为治疗靶点治疗免疫相关疾病的潜力。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423355.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1423355.htm

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研究人员设计新蛋白质 显示出帮助预防自身免疫性疾病的希望

研究人员设计新蛋白质显示出帮助预防自身免疫性疾病的希望我们的免疫系统是抵御疾病的第一道防线,但不幸的是,它可能会失控,攻击健康组织。约翰斯·霍普金斯大学的科学家们现在设计了一种蛋白质,它可能通过提高调节性T细胞(Tregs)的数量来帮助预防这些自身免疫性疾病。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1330367.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1330367.htm

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