高福等团队合作在Nat Immunol取得新进展

2024-01-09

疫苗

2022年猴痘病毒(MPXV)的全球暴发突出表明迫切需要更安全、更容易获得的新一代疫苗。2024年1月5日，中国科学院微生物研究所，中国疾病预防控制中心，北京大学等多单位合作，高福、王奇慧、谭文杰及王寒作为通讯作者在Nature Immunology 在线发表题为“Rational design of a ‘two-in-one’ immunogen DAM drives potent immune response against monkeypox virus”的研究论文，该研究用结构导向的多抗原融合策略设计了一种“二合一”免疫原，该免疫原基于单链二聚体MPXV细胞外包膜病毒抗原A35与细胞内成熟病毒抗原M1(称为DAM)二价融合。与联合免疫策略相比，DAM保留了这两种成分的天然表位构型，并表现出更强的A35特异性和M1特异性抗体反应以及对牛痘病毒(VACV)的体内保护作用。DAM诱导的MPXV特异性中和抗体比活疫苗诱导的高28倍。铝佐剂的DAM疫苗可以保护小鼠免受致命的VACV攻击，并且具有安全性，中试规模的生产证实了DAM的高产率和纯度。因此，该研究为开发针对MPXV和其他正痘病毒的替代疫苗提供了创新的见解和候选免疫原。自2022年5月在英国确诊第一例mpox(也称为猴痘)病例以来，猴痘疫情已在全球造成9.1万多例感染。痘是一种病毒性人畜共患疾病，由MPXV引起，MPXV是一种属于痘病毒科的正痘病毒。另外三种正痘病毒对人类具有致病性：天花病原体天花病毒(VARV)、牛痘病毒(CPXV)和VACV1。基于相似性，在20世纪上半叶成功根除天花期间，毒性较小的VACV被用作通过疤痕化给药的活病毒疫苗。痘病毒基因组由一个大的线性双链DNA组成，有能力编码多达200种病毒蛋白。近一半的病毒蛋白质组致力于阻碍宿主细胞的先天免疫，而人们对刺激保护性宿主免疫的痘病毒抗原的了解目前尚不完整。因此，通过活病毒疫苗引入的大量病毒蛋白，其中许多不能诱导有效的抗病毒免疫反应，并可能损害宿主的免疫反应，产生了不确定性和安全性风险，特别是对免疫功能低下的人群。DAM是一种优良的免疫原，可引起交叉反应性抗体（图源自Nature Immunology）痘病毒可以产生两种不同抗原形式的感染性病毒粒子，即细胞内成熟病毒粒子(IMVs)和细胞外包膜病毒粒子(EEVs)，它们被认为分别介导宿主之间和宿主内部的传播。已经尝试使用比活病毒疫苗更安全的DNA疫苗或亚单位疫苗策略来替代痘病毒疫苗。几种IMV抗原(主要是D8、L1、H3和A27)与EEV抗原(B5和A33)联合免疫可有效保护小鼠免受VACV的致命攻击，或非人灵长类动物模型中MPXV的致命攻击。然而，多抗原联合免疫，无论是核酸疫苗还是蛋白疫苗，都面临着一些重大挑战。由于核酸疫苗中各组分的生物利用度和表达效率无法有效控制，难以实现不同免疫原之间持续平衡的免疫应答，对疫苗保护的稳定性和最大化提出了巨大挑战。该研究描述了一种基于结构引导免疫原设计和多抗原融合的MPXV疫苗开发策略。两种MPXV抗原，M1和A35，被用来开发“二合一”版本的嵌合免疫原，将其命名为DAM(双A35和M1的串联融合)。DAM引起的抗体反应可以交叉识别其他致病性痘病毒，但对MPXV抗原最有效。在小鼠体内，与M1和A35联合免疫相比，DAM在特异性抗体反应和对VACV攻击的保护方面优于M1和A35。DAM接种诱导的MPXV特异性中和抗体滴度明显高于活疫苗切割诱导的。铝佐剂DAM提供的安全性，以及从行业标准稳定的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞系中纯化后的高产量和高纯度，表明了疫苗开发的潜力。参考文献：Wang H, Yin P, Zheng T, Qin L, Li S, Han P, Qu X, Wen J, et al. Rational design of a 'two-in-one' immunogen DAM drives potent immune response against monkeypox virus. Nat Immunol. 2024 Jan 5. doi: 10.1038/s41590-023-01715-7. Epub ahead of print. PMID: 38182667. 责编|探索君排版|探索君文章来源|“iNature”End往期精选围观王晓红教授团队：绘制单次冷冻囊胚移植成功的女性植入期外周血microRNA动态表达谱，开拓领域创新研究热文维生素B12在细胞重编程与组织再生中发挥关键作用！热文不孕症治疗新方向！又一导致女性不孕的关键因素被发现热文Let-7家族miRNA或为癌症潜在免疫治疗靶点热文一项最新发现或可用于阿尔茨海默病药物开发点击“阅读原文”，了解更多~