《Nat Aging:科学家开发出一种能促进机体免疫系统移除衰老细胞的新型疫苗策略》

  • 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:2021-12-20
  • 有研究表明,消除衰老细胞(senescent cells)或能改善小鼠机体中与衰老相关的正常和病理学变化;然而,大多数的抗衰老制剂都会抑制抗细胞凋亡通路,这就在正常组织中产生了脱靶效应的可能性,因此,研究人员就非常有必要识别出可替换的抗衰老通路。近日,一篇发表在国际杂志Nature Aging上题为“Senolytic vaccination improves normal and pathological age-related phenotypes and increases lifespan in progeroid mice”的研究报告中,来自日本顺天堂大学等机构的科学家们通过研究开发了一种新型疫苗,其或能促进机体免疫系统移除衰老的细胞,文章中,研究人员描述了这种新型疫苗在小鼠体内作用的分子机制及如何有效发挥作用的。

    此前研究结果表明,机体的衰老过程的一部分是衰老细胞的发展,这些细胞已经度过了其发挥作用的时间段但其无法发生自然死亡。相反,其会产生特殊的化学物质导致机体炎症、衰老以及宿主一系列疾病的发生。此前研究人员通过研究发现,当细胞停止分裂时衰老就会发生。而且衰老细胞在某些情况下还会导致肿瘤生长,而在其它情况下却可以抑制肿瘤;此外,衰老在组织修复过程中扮演着重要角色,其对机体的影响依赖于多种因素,比如机体的整体健康和衰老等。

    有研究人员推测,衰老与端粒的侵蚀有关,在某些情况下,环境因素或许会导致细胞损伤,这篇研究报告中,研究人员开发了一种新型疫苗,其能制造出吸附在衰老细胞上的抗体,并未白细胞清除这些衰老细胞做标记。当研究人员识别出在衰老细胞中(并不在健康的活性细胞中)产生的特殊蛋白质后,他们基于蛋白质中的特殊氨基酸开发出了新型疫苗;当注射疫苗后,疫苗就能刺激机体产生仅结合衰老细胞的抗体,并能引发一定的免疫反应,其主要会运输白细胞来破坏机体的衰老细胞。

    首先研究人员通过将这种疫苗注射到动脉硬化的小鼠机体中来测试这种疫苗,衰老细胞的堆积会引发小鼠机体发生动脉硬化,结果发现,注射疫苗后就能减少硬化动脉中衰老细胞的数量,随后研究者将疫苗注射到老年小鼠机体中,结果发现这或许会减少小鼠机体虚弱的程度以及其它与衰老相关的症状。

    综上,本文研究结果表明,研究人员所开发的新型疫苗策略或许能靶向作用衰老的抗原,这或许有望作为一种新型的抗衰老疗法来帮助抵御机体衰老。

    原始出处:

    Suda, M., Shimizu, I., Katsuumi, G. et al. Senolytic vaccination improves normal and pathological age-related phenotypes and increases lifespan in progeroid mice. Nat Aging (2021). doi:10.1038/s43587-021-00151-2

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/6794142.html
相关报告
  • 《Nat Commun:科学家通过修饰聚糖分子或有望开发出能改善机体免疫反应的新型HIV疫苗》

    • 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:2023-05-05
    • 近日,一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Single-component multilayered self-assembling protein nanoparticles presenting glycan-trimmed uncleaved prefusion optimized envelope trimers as HIV-1 vaccine candidates”的研究报告中,来自Scripps研究所等机构的科学家们通过研究开发了一种新型的HIV疫苗,其或能在临床前测试中显示出明显改善中和病毒的能力,其或许会很快在自愿参加临床试验的健康人群机体中进行测试。 这种新型和独特的疫苗设计能利用微小的蛋白“纳米颗粒”来展示出HIV表面蛋白Env的多个拷贝,从而将自己呈献给免疫系统,就好像真正的HIV病毒颗粒一样,且并不会引起机体HIV感染。能解释其效应的关键创新或许与称之为聚糖(glycans)的灵活的糖分子有关,聚糖通常覆盖在真实病毒的Env上,但在本文的最新设计中,研究人员让其长度缩短了一些;当取得了非常有希望的临床前实验结果后,目前NIH已经同意资助研究人员进行未来的临床试验。 研究者Jiang Zhu博士表示,有了这种设计,我们似乎已经解决了HIV疫苗难以的一大块;联合国HIV/AIDS(UNAIDS)规划署推测,目前全球有3840万名HIV病毒携带者,仅在2021年就有150万新发感染者,除了非常罕见的涉及骨髓移植的病例外,目前HIV的感染并没有有效的治愈手段,患者必须利用抗病毒药物来无限期地控制病毒进展,从而防止其进展为AIDS。HIV使用的防御机制之一就是利用聚糖来保护其最暴露的结构—Env,聚糖是一种简单的链状分子,其是由人类细胞所制造能执行多种基本的功能,Env含有聚糖会自动固定的位点,因此当其在人类宿主细胞内时,其最终就会被聚糖所覆盖。 抗体分子很难抓住聚糖,而且任何被聚糖所包裹的东西在宿主机体的免疫系统看来都像是一个外来入侵者;同时,Env蛋白会留下一些不太关键、更容易发生突变的部分来被聚糖所覆盖,这就能无害地转移大部分的抗体反应。尽管在疫苗中所使用的Env蛋白上呈现聚糖的最佳方式是研究人员激烈讨论的话题,但研究者Zhu等人将该疫苗的设计推向了一个独特的方向,并不是像一些设计那样通过移除聚糖或给其添加非聚糖的区域,而是简单地缩短其长度,研究者给出的理由是,这就能通过减少无聚糖区域与聚糖密集区的对比从而来降低其被“诱骗”的能力,同时也会使得病毒上的脆弱位点更容易被抗体所接触,研究者怀疑,那些能利用聚糖来攻击Env的理想抗体仍然能够抓住被修剪过的聚糖。 研究人员设计实验来检测其预测,通过进行动物研究,结果揭示了抗体或许与Env上的关键脆弱弱点能更好地进行结合,而与诱饵位点的结合更少;此外,在已经接种的动物模型中,相比非修剪的聚糖版本而言,修剪过的聚糖版本的疫苗会诱发更加强烈的病毒中和抗体反应。比如,在一项小鼠的测试中,8个已经免疫的动物模型中有7个产生了强大的中和性抗体反应,而非聚糖修饰版本的8个动物模型中只有1个,因此,聚糖修饰后的差异非常惊人。这段研究之旅或许还延伸到了实验室之外,并进入了产品开发领域,而作为这一先进疫苗平台技术的独家授权方,Uvax生物公司正在完成两项候选疫苗的GMP生产,即野生型Uvax-1197和修剪过的聚糖Uvax-1107。 在NIAID支持的临床试验之前,研究者Zhu及其同时还会进一步进行实验来证实特定的抗体、Env结合位点、聚糖相互作用和其它疫苗成分,而这些都是在新型候选疫苗的开发中需要进行测试的。综上,本文研究结果或为后期科学家们开发新型HIV-1疫苗提供了新的研究基础和参考。 原始出处: Zhang, YN., Paynter, J., Antanasijevic, A. et al. Single-component multilayered self-assembling protein nanoparticles presenting glycan-trimmed uncleaved prefusion optimized envelope trimers as HIV-1 vaccine candidates. Nat Commun 14, 1985 (2023). doi:10.1038/s41467-023-37742-z
  • 《Nat Commun:机体衰老的免疫细胞水平或能帮助预测机体对疫苗接种后的疗效和反应》

    • 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:2023-07-07
    • 年龄相关的B细胞(ABC)会随着年龄和不同免疫系统疾病患者的积累而积累,这些患者包括接受免疫检查点阻滞疗法的癌症患者和先天性免疫缺陷的患者等。近日,一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Age-associated B cells predict impaired humoral immunity after COVID-19 vaccination in patients receiving immune checkpoint blockade”的研究报告中,来自剑桥大学等机构的科学家们通过研究在血液中识别出了一种特征或能帮助预测个体对疫苗的反应,这一研究发现或能帮助解释即使在易感患者群体中为何仍然有些个体对疫苗产生的反应要比其他人更好。 在COVID-19流行期间,很明显,有些患者要比其他患者能因接种疫苗得到更好的保护,而且很多研究都表明,SARS-CoV-2疫苗对于免疫系统较弱的患者效果较差,但这种效应或许并不均匀。疫苗接种包括启动宿主机体的免疫系统并寻找、清除入侵的病原体,比如病毒和细菌等。在某种程度上,这往往涉及刺激机体抗体的产生,而这种抗体的独特程序能识别特定的入侵者,这些抗体本身是由一种称之为B细胞的免疫细胞所产生的。 B细胞的一个特定亚群被称为年龄相关的B细胞(ABCs),尽管平均而言,健康个体机体的B细胞中仅有不到二十分之一的比例是ABC,但随着年龄增长这一比例会不断增加,其比例增加的原因目前研究人员尚不清楚,但或许包括此前患者的机体感染,而且某些免疫系统较弱的人群积累ABCs的速度也更快。这项研究中,研究人员分析了两组完全不同的患者群体机体的ABCs,其中一组是机体免疫系统活性受损的遗传性疾病患者,另一组则是服用了免疫疗法药物的癌症患者,同时还包括健康人群。 研究者Emily Horner说道,通过观察患者机体的B细胞,我们希望能阐明如何对易感患者群体进行分层,换句话说,就是要弄清楚是否一些患者更容易发生感染,即使是在接种疫苗之后。研究人员测定了相比健康B细胞的ABCs的相对比例,并利用名为单细胞RNA测序的技术来详细观察并分析细胞的活性,此外他们还通过联合研究来检测这些因素是如何影响已经接种的个体机体的免疫系统中和活的SARS-CoV-2病毒的能力。研究者发现,让他们惊讶的是,这些非常不同的组织中年龄相关B细胞看起来是一样的,而其关键的区别在于这些细胞数量上的差异,即一个人血液中ABCs的比例越高,其在接种疫苗后中和病毒的效率就越差。 这或许就能帮助解释在特定患者群体中对疫苗反应的差异,即ABCs较少的个体或许对疫苗接种的反应更好一些。尽管研究人员在针对SARS-CoV-2疫苗的反应中分析了ABCs,但他们认为,这种现象或许会广泛应用,比如用于每年的流感疫苗接种等。研究者表示,观察血液中ABCs的水平或许就能告诉我们,A型人群对疫苗的反应很好,而B型人群则需要接种更强效的疫苗或者优先接种强化疫苗。 最终,这项研究或能促进研究人员开发新型临床测试技术来预测免疫缺陷患者(甚至是更为广泛的人群)机体的疫苗接种疗效。综上,本文研究结果表明,ABCs的扩张或许能作为一种特殊的生物标志物来帮助识别对疫苗接种存在次优反应风险的患者群体。 原始出处: Yam-Puc, J.C., Hosseini, Z., Horner, E.C. et al. Age-associated B cells predict impaired humoral immunity after COVID-19 vaccination in patients receiving immune checkpoint blockade.Nat Commun 14, 3292 (2023). doi:10.1038/s41467-023-38810-0