《Cell Rep Med解读!新型疫苗策略或能利用T细胞来为机体提供抵御流感病毒感染的保护力》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2020-09-27
  • 近日,一项刊登在国际杂志Cell Reports Medicine上题为“MedicineProgramming Multifaceted Pulmonary T Cell Immunity by Combination Adjuvants”的研究报告中,来自威斯康星大学麦迪逊分校等机构的科学家们通过研究开发了一种新型疫苗策略,其能通过利用T细胞来为机体提供抵御流感的免疫保护。

    当美国科学家们开始着手研究每年的流感疫苗时,本文的研究人员则开始开发一种替代性的疫苗策略,这种新型疫苗或有望帮助人们有效抵御季节性流感的感染。文章中,研究人员描述了一种基于T细胞的疫苗策略或能有效抵御多种流感病毒的感染,这种通过鼻腔注射的实验性疫苗能通过聚集T细胞来为小鼠肺部提供持久全方位的保护效应;研究者Marulasiddappa Suresh解释道,本文研究提出了一种开发通用型流感疫苗的潜在策略,相关研究结果或能帮助理解如何在机体呼吸道中诱导并维持T细胞免疫力,研究者认为,相同的方法或能被用来应用于研究其它呼吸道病原体,包括引发COVID-19的SARS-CoV-2等。

    目前市场上并没有能够进入呼吸道粘膜并通过刺激T细胞免疫力来发挥作用的人类疫苗,这种新型疫苗策略解决了目前流感疫苗开发的致命弱点,即通过利用T细胞抵御多种毒株的免疫力,来实现每年对不同流行的流感病毒的特异性抗体反应;尤其是这种新方法能利用在组织中(气管和肺部上皮细胞)驻留的T细胞(TRM cells)来对抗外来入侵的病原体,就好像精锐士兵一样,TRM细胞能作为抵御感染的前线士兵。研究者表示,此前我们并不知道如何利用安全的蛋白疫苗来诱导组织驻留的记忆细胞,如今我们有了一种新型策略,即能在肺部中刺激这些细胞来产生保护机体抵御流感病毒的入侵。一旦细胞被感染,这些记忆细胞就会杀灭被感染的细胞,从而在感染进一步进展之前有效阻断感染。

    流感疫苗能通过增强机体免疫系统的功能来识别并抵御流感病毒从而发挥作用,疫苗会引入流感病毒表面的特殊蛋白,促进免疫系统产生抗体,在病毒攻击机体时及时作出反应;然而,由于必须在流感季节前预测病毒毒株从而开发疫苗,因此任何一年的疫苗或许都不能完全匹配该季节所流行的病毒毒株,而且流感病毒经常会发生突变,且会在不同时间和地区之间存在一定差异,而且疫苗的保护既不持久也不普遍。研究者Suresh指出,尽管当前人们所接种的疫苗能刺激机体产生抗体反应,但这些抗体并不能进行交叉保护,如果有一种新型流感病毒毒株没有在当年疫苗中出现的话,机体去年产生的抗体或许就无法提供保护,这时候就会发生大流行,因为有一种全新的病毒毒株出现,而机体也并没有有效抵御这种毒株的抗体。

    研究人员所开发的新型疫苗能针对流感病毒中的一种内部蛋白质—核蛋白,这种蛋白在不同流感病毒毒株之间是保守的,这意味着其遗传序列在不同流感病毒毒株之间是相似的。这种新型疫苗还能利用一种特殊的佐剂组合来增强机体的免疫反应,研究者所使用的佐剂能刺激肺部中的保护性T细胞形成不同的亚型,即在实验室流感疫苗的条件下形成记忆辅助T细胞和杀伤性T细胞,这样新型疫苗就会利用多种免疫模式来发挥作用。杀伤性T细胞能追捕并杀灭被流感病毒感染的细胞,而辅助T细胞则能帮助杀伤性T细胞发挥作用,并能产生特殊分子来促进机体对流感病毒的控制,在实验室研究中,研究者发现,上述两种T细胞均能保护机体抵御流感。

    通过对小鼠模型进行研究,研究者发现,这种新型疫苗能为小鼠提供持久的免疫力(接种后至少400天),同时还能抵御多种流感病毒,下一步研究者将会在雪貂和非人类灵长类动物中测试该疫苗,这两种进行流感研究的动物模型在生物学上与人类感染和传播模式更为相似。这种疫苗的佐剂作何能使其适应其它更多的病原体,这或许就扩大了疫苗研究的工具箱,目前研究者设计了多种该方法来编程靶向作用多种呼吸道病毒的免疫力,同时研究者也在检测能抵御结核病和人类呼吸道合胞病毒的相同疫苗策略。

    研究者认为,同样的疫苗技术还能用于抵御SARS-CoV-2,基于COVID-19的免疫学信息,目前研究者知道这种新型的疫苗策略或许也能产生一定的治疗效用。目前研究者正在开发一种针对COVID-19的实验性疫苗策略,同时他们还进行了实验室测试来测定其在小鼠和仓鼠机体中的有效性,在小鼠机体中进行的研究结果表明,这种新型疫苗策略能刺激肺部产生抵御COVID-19的强大T细胞免疫力。

    本文中,研究人员所开发的疫苗是一种蛋白质疫苗(并非活疫苗),其能安全用于那些怀孕或免疫力低下的人群中,研究者Suresh表示,近年来,疫苗研发工作已经从活疫苗转向到了蛋白质疫苗研究上,因为越来越多的人群会因化疗、放疗或HIV感染等疾病而产生免疫系统受损的表现。此前研究人员并不知道如何在没有活病毒的情况下诱导肺部产生T细胞免疫力;如今他们通过巧妙使用所开发的联合佐剂就能诱导T细胞免疫力并在肺部中产生很长的保护时间。

  • 原文来源:https://medicalxpress.com/news/2020-09-vaccine-strategy-harnesses-foot-soldier.html;https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S266637912030121X;https://news.bioon.com/article/6778894.html
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    • 靶向作用HIV-1 Env的中和性抗体如今已经被证明能保护 机体抵御全身性感染。近日,一篇发表在国际杂志Cell Reports Medicine上题为“HIV-1 neutralizing antibodies provide sterilizing immunity by blocking infection of the first cells”的研究报告中,来自德国波鸿大学等机构的科学家们通过研究发现,HIV抗体或能通过抑制第一个细胞的感染来提供消除性免疫作用(sterilizing immunity)。 研究者Klaus Uberla博士说道,HIV是一种能通过体液传播的病毒,在大多数情况下,其能通过生殖道或直肠的粘膜,并在HIV包膜蛋白的帮助下穿过位于粘膜的免疫系统中的单一细胞,并在这里开始从而促使病毒扩散到整个机体,且会削弱宿主机体的免疫系统。自1981年科学家们首次发现HIV感染以来,该病毒就开始在人群中快速扩散起来了,据联合国艾滋病规划署的数据显示,截至2022年,全球大约有3900万人感染了HIV,目前针对HIV尚无有效的治愈性手段,而且疫苗也并未开发出来,但科学家们在不断研究来开发新型HIV感染的疗法。 20多年以来,我们已经知道了保护机体抵御HIV感染的特殊抗体,其能促使很多HIV病毒变种变得无害,这也就意味着,其能产生一种广泛的中和性效应,但目前研究人员并不清楚这个过程到底是如何发挥作用的,也并不知道抗体会在什么时候阻断病毒在整个宿主机体的传播扩散。当前的研究计划或许就给出了答案,如今研究人员通过联合研究阐明了,HIV抗体能抑制第一批细胞的感染,而且粘膜中抗体的浓度足以能够实现这一目的。 这项研究中,研究人员开发出了一种基于猿猴免疫缺陷病毒(SIV)的挑战性病毒,这些病毒仅会利用HIV的包膜蛋白来穿透第一个细胞,随后其会进行切换且仅利用SIV的包膜蛋白,在基于动物实验的研究中,研究人员将这些挑战性病毒暴露于选定的HIV抗体中;这些被选择的抗体只会与HIV上的包膜蛋白进行结合,但并不与来自SIV的包膜蛋白结合,在动物实验中,HIV抗体就能通过直肠的粘膜来阻断病毒的感染,而且在粘膜中存在足够的抗体,其能在粘膜中阻断第一个细胞发生HIV感染。 这种消除性免疫(完全能提供保护抵御感染)对于HIV而言尤为重要,其能确保受感染的细胞最初不会形成病毒蛋白,即使其携带有病毒的基因组,数年后,当机体的抗体水平下降时,这些潜伏的感染细胞就会重新激活病毒仍然引起感染。最后,研究者表示,这项研究中所使用的抗体目前仍然处于临床开发阶段,但在获批后,其就能作为一种非常有希望的方法来保护个体抵御HIV的感染。 原始出处: Viktoria Stab,Christiane Stahl-Hennig,Armin Ensser, et al. HIV-1 neutralizing antibodies provide sterilizing immunity by blocking infection of the first cells, Cell Reports Medicine (2023). DOI:10.1016/j.xcrm.2023.101201