《人工蛋白可用于疫苗制备》

  • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
  • 编译者: 陈方
  • 发布时间:2020-09-10
  • 疫苗是预防传染病传播的最有效的措施之一。疫苗能触发免疫系统产生抗体,保护身体免受感染。然而,针对流感病毒等许多重要病原体的有效疫苗还未被开发出来。近年来,研究者开始利用计算机从头设计蛋白质来模拟抗原蛋白表位,然而设计出的人工蛋白过于规则和连续,不符合疫苗的不规则和不连续表位,无法实现免疫系统抗体识别的复杂抗原特征,因此免疫效果不佳。
    2020年5月15日Science期刊报道,为了设计出与真实蛋白质的复杂性相媲美的人工蛋白,瑞士洛桑联邦理工学院蛋白设计与免疫工程实验室的Bruno Correia教授及其团队建立了新的设计策略,其名为TopoBuilder,所设计出的人工蛋白可以非常精确地指导身体的免疫系统产生抗体。研究者利用呼吸道合胞病毒(RSV)进行测试,TopoBuilder生成了三种表位于一体的免疫原,合成免疫原在小鼠和非人类灵长类动物身上进行实验,结果表明该免疫原能引起强烈的免疫反应,而产生的抗体则对呼吸道合胞病毒产生强有力的中和反应。
    从头合成新蛋白的制备方法不仅在免疫学上有广泛应用,还可用于其他生物技术分支,以扩大天然蛋白质的结构和功能,例如基于蛋白质的药物或功能化生物材料等。
    吴晓燕 编译自:https://science.sciencemag.org/content/368/6492/eaay5051
                               原文标题:De novo protein design enables the precise induction of RSV-neutralizing antibodies

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  • 《有限复制流感疫苗研制方面取得进展》

    • 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:2018-05-18
    • 甲型流感病毒感染严重威胁全球公共健康并造成重大经济损失,而疫苗仍是防控流感最有效的手段。干扰素敏感(IFN -sensitive)和复制缺陷(replication-incompetent)流感疫苗因其在正常细胞中无法进行有效复制,却能够诱导机体产生强烈的免疫反应而备受关注,这类疫苗被认为将很有可能替代传统的灭活疫苗和减毒疫苗。非结构蛋白1(NS1)是甲型流感病毒的致病因子之一,在病毒的生命周期中发挥着多种重要作用,尤其是能够通过抑制RIG-I介导的I型IFN的产生来拮抗宿主的天然免疫反应。IFN敏感疫苗正是利用这一理论依据,将流感病毒的IFN拮抗功能去除,从而抑制病毒在体内的有效复制。目前主要使用IFN-α/β缺陷的Vero细胞或IFN功能低下的低日龄SPF鸡胚来繁殖此类疫苗病毒,但仍然无法满足此类疫苗病毒的生产需求。 中国科学院微生物研究所刘文军课题组长期从事流感病毒的复制调控机制研究,前期围绕流感病毒NS1拮抗宿主抗病毒天然免疫反应的机制开展了系列研究工作(Journal of Virology,2016,90:6263– 6275;Cellular Microbiology,2017,19(2),e12643)。而该研究则利用NS1拮抗宿主抗病毒天然免疫的功能,制备了有限复制流感疫苗并建立了生产该类疫苗的细胞系。 该研究利用反向遗传技术在RIG-I敲除的293T细胞中成功包装出NS1蛋白38位和41位氨基酸双突变(NS1 R38A/K41A)的重组流感病毒,其包装效率要远远高于其在野生型293T细胞中的效率。并且,该重组病毒几乎丧失了IFN拮抗功能,在MDCK、A549甚至IFN-α/β缺陷的Vero细胞中传3-6代后即被细胞清除。为了能够大量生产此类有限复制的IFN敏感流感病毒,该团队利用Tet-On 3G系统建立了稳定表达野生型NS1蛋白的Vero细胞系,NS1 R38A/K41A病毒在该细胞系上能够稳定传20代以上并保持较高的病毒滴度。动物实验表明,NS1 R38A/K41A病毒能够感染小鼠并诱导强烈的天然免疫和获得性免疫,并抵抗A/WSN/33 (WSN)、A/Puerto Rico/8/1934 (PR8)和 A/California/04/2009 (CA04)流感病毒的再次攻击,但NS1 R38A/K41A病毒的致病力几乎丧失,并很快被排出体外。 综上所述,RIG-I敲除的293T细胞有助于NS1 R38A/K41A流感病毒的包装,稳定表达NS1的Vero细胞有助于NS1 R38A/K41A流感病毒的有效复制,该系统可以用于包装并生产有限复制的IFN敏感疫苗病毒。NS1 R38A/K41A流感病毒在正常细胞和小鼠体内的复制是有限的,是一种潜在的安全有效的干扰素敏感疫苗。 上述研究于5月1日在线发表在Frontiers in Cellular and Infection Microbiology上,研究员刘文军和副研究员孙蕾为文章通讯作者,博士生陈璨为第一作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金及中国科学院B类先导科技专项等项目的资助。
  • 《首个新冠病毒重组亚单位蛋白疫苗获批使用》

    • 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:2021-03-16
    • 15日,记者从中国科学院微生物所获悉,该所与合作企业联合研发的重组新型冠状病毒疫苗(CHO细胞)在国内紧急使用获得批准,成为国内第四款获批紧急使用的新冠病毒疫苗,也是国际上第一个获批临床使用的新冠病毒重组亚单位蛋白疫苗。   新冠肺炎疫情暴发以来,在高福院士的带领下,包括严景华、戴连攀等在内的科技攻关团队设计了针对β冠状病毒感染性疾病的通用疫苗构建策略。   基于该基础研究突破,中国科学院微生物所第一时间与合作企业达成合作意向,联合研发新冠病毒重组亚单位蛋白疫苗。该疫苗通过基因工程方法,在体外制备病毒的S蛋白受体结合区域(RBD)二聚体,刺激人体产生抗体,是国务院应对新型冠状病毒感染肺炎疫情联防联控机制科研攻关组布局的5条技术路线之一。   该疫苗已于2020年10月完成Ⅰ、Ⅱ期临床试验。结果显示,该疫苗全程接种后,无严重不良反应发生,符合亚单位疫苗不良反应小的特点,完成全部免疫程序后产生的中和抗体水平与目前国际上重组蛋白疫苗、mRNA新冠疫苗相当。疫苗于2020年11月起陆续在国内及乌兹别克斯坦、巴基斯坦、厄瓜多尔、印度尼西亚多国启动Ⅲ期临床试验,计划接种人数29000例。目前Ⅲ期临床试验进展顺利,特别是获得了首个试验启动国家乌兹别克斯坦的高度认可,并在该国获得紧急使用授权。   该疫苗生产采用工程化细胞生产重组蛋白,不需要高等级生物安全实验室生产车间,生产工艺稳定可靠,可以快速实现国内外大规模产业化生产,能够显著降低疫苗生产成本,且存储和运输便捷。