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通用流感疫苗太难了:常见流感菌株会发生变异以逃脱抗体的控制
2020-06-26 13:54 前瞻网   

 

斯克里普斯研究所的科学家领导的一项研究表明,一些常见的流感菌株有可能发生变异,以避开通用流感疫苗可能引发的广泛作用的抗体。

这些发现突出了设计这种疫苗所涉及的挑战,应该有助于指导其开发。

最新研究在发表在《科学》杂志上,研究人员发现,H3N2是最常见的流感亚型之一,它可以相对容易地发生变异,以逃脱两种抗体的控制,而这两种抗体被认为可以阻止几乎所有的流感毒株。然而,他们发现,另一种常见的亚型H1N1更难以逃脱同样具有广泛中和作用的抗体。

目前流感研究的主要目标之一是开发一种通用疫苗,可以诱导广泛的中和抗体,也被称为“bnAbs”,给人们提供长期的流感保护。

“这些结果表明,在设计一个通用流感疫苗或使用bnAbs治疗普遍流感,我们需要找出如何通过抗性突变使病毒更难逃脱。”这项研究的资深作者、斯克里普斯研究所综合结构和计算生物学负责人伊恩•威尔逊说。

通用疫苗的前景

流感每年在世界各地造成数百万病例,至少数十万人死亡。长期以来,流感病毒一直是疫苗设计人员的一大挑战,因为它们可以迅速变异,而且不同菌株之间的差异很大。

在每个流感季节,人群中流行的毒株组合往往会发生变化,而现有的流感疫苗只能对最近流行的毒株产生很小范围的免疫力。因此,目前的疫苗只能提供部分和临时的季节性保护。

然而,科学家们一直致力于开发一种通用的流感疫苗,通过诱导包括bnAbs在内的免疫反应来提供长期的保护。在过去的十年中,包括威尔逊在内的几个研究小组已经在流感康复患者身上发现了这些多毒株中和抗体,并分析了它们的特性。但是,传播中的流感病毒在多大程度上可以简单地变异以逃脱这些bnAbs,还没有完全的研究。

该研究的第一作者是博士后研究助理Nicholas Wu博士和科学家Andrew Thompson博士,研究团队检测了H3N2流感病毒是否能逃脱目前发现的两种更有前景的流感bnAbs的中和作用。

这些抗体被称为CR9114和FI6v3,它们结合在病毒结构上一个被称为血凝素梗的关键区域上,该区域在菌株之间变化不大。由于它们对不同的流感毒株具有广泛的作用,因此它们被设想为通用流感疫苗用来诱发的抗体,以及未来治疗严重流感感染的药物成分。

Wu和他的同事们利用基因突变系统地改变bnAbs结合位点的蛋白质的一个又一个氨基酸结构块,他们发现许多单突变和双突变可以使H3N2流感病毒逃脱抗体的感染阻断作用。

研究小组还在循环流感毒株的基因序列数据库中发现了一些这种“抗性突变”的实例,这表明这种突变已经在普通流感病毒的一小部分中偶尔发生。

逃避技能因流感类型而异

虽然实验和分析表明,H3N2病毒具有产生耐药性突变的广泛能力,但H1N1病毒并非如此。研究人员测试了几种H1N1病毒,发现没有一种似乎能够变异和逃逸,除了少数具有微弱逃逸效应的变异。H3N2和H1N1亚型占了在人类中传播的大部分流感毒株。

这组科学家利用结构生物学技术展示了血凝素茎结构的差异,是如何使H3N2流感病毒比H1N1病毒更容易对这两种茎结合抗体产生抗性突变的。

“如果H3N2相对容易逃脱那些bnAbs,而bnAbs是通用流感疫苗应该诱导的抗体原型,那么我们可能需要更仔细和严格地考虑设计针对特定流感亚型的通用流感疫苗。”Wu说。“好消息是,一种通用的流感疫苗至少应该对H1N1亚型有效。”

研究人员现在计划对其它流感亚型和bnAbs进行类似的研究。他们说,原则上,一种能激发多种bnAbs的疫苗可以攻击流感病毒的不同部位,或者更能适应病毒的变化,这可能有助于缓解抗药性突变的问题。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

https://medicalxpress.com/news/2020-06-universal-flu-vaccine.html

https://science.sciencemag.org/content/368/6497/1335

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责任编辑: 4083LWJ

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