《复旦大学等联合团队研发了一款能同时抗新型冠状病毒及甲型流感病毒的超广谱疫苗》

  • 来源专题:国家病毒资源库信息情报服务平台
  • 编译者: mall
  • 发布时间:2023-06-20
  • 自2019年12月以来,导致严重急性呼吸综合征的新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引发了COVID-19的全球大流行,迄今已导致超过2.79亿人感染。虽然全球已经有多款疫苗投入使用,但随着变异株的不断出现,疫苗防控效果也有不同程度的削弱,因此一款能同时抵御各种变异株的疫苗是目前所急需的。同时,新冠病毒的致病性与甲型流感越来越接近,若是能够研发一款同时对抗这两类呼吸道病毒的疫苗无疑将对公共卫生防疫与临床诊治均有重要意义。

        2021年12月15日,复旦大学生物医学研究院徐建青/张晓燕团队、天津医科大学周东明教授团队以及第二军医大学赵平教授团队联合在Journal of Virology (JVI) 杂志上发表了题为 A single vaccine protects against SARS-CoV-2 and influenza virus in mice 的文章。文章中介绍了一款能同时广谱抗新型冠状病毒及甲型流感病毒的疫苗。

      

      为了能够构建一款同时抗新型冠状病毒及流感病毒的疫苗,作者采用新冠病毒的受体结合域(RBD)与H7N9血凝素的保守茎部区域(HA2)进行融合,并引入人铁蛋白(ferritin)进一步提高其免疫原性,随后将该融合免疫原(CoV/Flu)通过黑猩猩腺病毒68型(AdC68)进行表达(AdC68-CoV/Flu)。作者在小鼠体内验证了该疫苗的免疫原性,发现其能够诱导针对多种新冠病毒变异株的中和抗体,其中针对Alpha株与野生株的中和抗体滴度相似,而针对Beta株的中和抗体滴度相比于野生株也只轻微降低,远低于目前其他疫苗或康复者血清的下降水平。同时该疫苗在小鼠体内也能诱导较强的针对RBD的T细胞应答。在SARS-CoV-2攻毒模型中,疫苗组相比于对照组肺组织中的病毒载量下降了3.7 Log,且肺组织病理明显好转,这也体现在了生存和体重上--在对照组全部死亡的情况下,疫苗组100%存活。

      针对流感病毒的数据显示,该疫苗在小鼠体内能诱导高水平的针对H7的抗体应答,且较强的针对H3的抗体应答。在随后的攻毒实验中,发现,疫苗对H7N9的致死性攻击有完全的保护、对H3N2的致病性攻击同样保护良好。

      综上所述,AdC68-CoV/Flu能够在小鼠体内同时提供针对SARS-CoV-2和甲型流感病毒的保护,为呼吸道疾病的广谱疫苗的研发开辟了新的思路。

      

           (来源:生命科学前沿)

        原文出处:Cao K, Wang X, Peng H, Ding L, Wang X, Hu Y, Dong L, Yang T, Hong X, Xing M, Li D, Zhu C, He X, Zhao C, Zhao P, Zhou D, Zhang X, Xu J. A Single Vaccine Protects against SARS-CoV-2 and Influenza Virus in Mice. J Virol. 2021 Dec 15:JVI0157821. doi: 10.1128/JVI.01578-21. Epub ahead of print. PMID: 34908443.

          链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34908443/


     

  • 原文来源:https://www.chinacdc.cn/gwxx/202201/t20220114_256283.html
相关报告
  • 《广谱抗流感病毒疫苗研究取得进展》

    • 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:2023-08-21
    • 流感病毒(Influenza virus)所引发的流感大流行和季节性流感,对人类健康、公共医疗和经济发展带来了挑战。接种疫苗是预防流感最有效的途径之一。而流感病毒变异快、种类多、亚型之间抗原差异大,导致季节性流感疫苗仅能提供毒株特异性的有限保护,几乎无法抵御变异产生的新型毒株。此外,现有疫苗生产周期长、运输和储存要求高、需要大量医护人员实施接种。因此,开发一款能快速生产、运输和储存方便、具备可自主接种特性的广谱性流感疫苗对流感病毒防治具有重要意义。近期,中国科学院武汉病毒研究所/生物安全大科学研究中心崔宗强团队研制出新型广谱抗流感病毒候选纳米疫苗。 本研究将三种流感病毒表面蛋白的保守性抗原表位HA A α-Helix(H)、M2e(M)、NA HCA-2(N)串联展示在自组装人源铁蛋白(F)纳米颗粒上,构建了一种组合多价流感病毒抗原表位的HMNF纳米颗粒。鼻腔接种HMNF纳米颗粒的Balb/c小鼠模型中,可检测到高滴度的H-、M-、N-抗原特异性抗体反应和高水平的细胞免疫应答。进一步,小鼠经鼻腔感染多种甲型和乙型流感病毒毒株,HMNF纳米颗粒免疫能够显著减轻小鼠的体重下降、大幅度降低小鼠肺部的病毒含量、显著改善肺部的病理损伤程度,并可100%保护小鼠抵御多种甲型和乙型流感病毒毒株的致死性感染(如图)。在多价HMNF纳米颗粒免疫后180天,小鼠体内仍可以检测高水平的抗体滴度和T细胞数目,且仍能对多种流感病毒的致死性感染提供完全保护。 该研究开发了一种组装流感病毒多种抗原表位的广谱抗流感病毒候选纳米疫苗。该HMNF纳米疫苗经鼻腔黏膜免疫可诱导强效持久的抗体和细胞免疫应答,实现对多种甲型和乙型流感病毒亚型的交叉保护。同时,HMNF蛋白纳米颗粒能够利用大肠杆菌系统快速生产、具有经鼻喷自我接种的潜力,未来有望发展成为广谱抗流感病毒疫苗。 相关研究成果在线发表在《美国化学学会纳米杂志》(ACS Nano)上。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项、国家重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。中国科学院深圳先进技术研究院等的科研人员参与研究。
  • 《AI助力研发冠状病毒“通用疫苗”》

    • 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:2022-05-16
    • 由于新冠病毒不断变异,人们开始担心之前使用的新冠疫苗是否依然有效。究竟有没有一种能够应对各种新冠病毒的“通用疫苗”?为防范下一场全球大流行病,很多国家都在推进相关研究,科学家们更是用上了“大杀器”——人工智能。   “通用疫苗”:防患未然   今年1月底,美国白宫冠状病毒工作组成员、总统首席医疗顾问安东尼·福奇在国会上介绍了美国开发一种冠状病毒“通用疫苗”的努力。福奇表示,该疫苗旨在对抗新冠病毒和未来几年可能出现的其他类似病毒。   福奇对参议院卫生、教育、劳工和养老金委员会表示:“开发一种冠状病毒通用疫苗的重要性日益凸显,这种疫苗将有效对抗所有新冠病毒变体,并最终对抗所有冠状病毒。”   福奇说,从长远来看,一种冠状病毒“通用疫苗”的开发可能有助于防止全球下一次大流行病——新冠疫情无法根绝,可能还会定期出现。此外,人类还可能遭遇来自动物的未知冠状病毒的感染。   日本《朝日新闻》网站在10日的报道中指出,这种“通用疫苗”的效果即便比不上针对特定病毒的疫苗,但对其他冠状病毒仍有一定的防护效果。   比如,去年12月,美国国防部下属沃尔特·里德陆军研究所宣布研发的一种名为“刺突铁蛋白纳米粒子”的疫苗,“不仅能引发强有力的免疫反应,还可能为人们关注的新冠病毒变体以及其他冠状病毒,如严重急性呼吸综合征病毒提供广泛的保护。”   据报道,该疫苗今年年初完成了第一阶段的人体试验,目前正申请开展第二和第三阶段的试验。   日本弘前大学病毒学副教授森田英嗣表示:“这种蛋白很稳定,而且外形酷似病毒,能够长时间高效地发挥免疫效力。”   AI助力:事半功倍   为了更好、更快地研制出这样的疫苗,人工智能工具“临危受命”。   据日本《朝日新闻》报道,日本NEC公司正在利用人工智能(AI)技术研发下一代疫苗。   目前使用的针对新冠病毒的信使核糖核酸(mRNA)疫苗将含有编码抗原蛋白的mRNA导入人体,形成相应的抗原蛋白,从而诱导机体产生特异性免疫反应,达到预防免疫的效果。但是,奥密克戎毒株的刺突蛋白中出现了大量变异,导致疫苗的防护效果下降。所以NEC公司的战略是,将刺突蛋白以外的病毒蛋白都作为候选抗原,排除那些容易变异的部分。为此,研究人员通过让AI学习免疫反应的实验数据来确定候选抗原。   无独有偶,总部位于英国牛津的生物技术初创公司Baseimmune在借助AI开发冠状病毒通用疫苗方面的表现也可圈可点。   据英国《科学焦点》杂志网站报道,该公司研制疫苗的工作原理是训练免疫系统识别特定病原体(如病毒、寄生虫或细菌)的感染并作出反应。每种疫苗的核心都是抗原(一种基于部分病原体的小而安全的分子),它能触发保护性免疫反应。大多数疫苗抗原基于单一病原体成分,如冠状病毒的刺突蛋白,或疟疾寄生虫的外壳蛋白,而这限制了疫苗应对新变体的有效性和能力。   为解决这个问题,Baseimmune公司的疫苗设计算法将基因组、流行病学、免疫学等综合在一起,创造出全新的合成抗原,其中包含病原体中所有“最有可能引发强烈的保护性免疫反应”的组成部分。   Baseimmune公司表示,这些“挑选和混合”抗原将向免疫系统提供关于如何识别和应对特定病原体的一切信息,无论是现在还是将来,无论是否变异。设计出来的抗原可以被注入任何疫苗技术平台,包括mRNA、DNA和病毒载体,从而创造出适用于所有当前和可能变异的通用疫苗。   该公司已与DNA疫苗先驱Touchlight合作,开发一种冠状病毒通用疫苗,旨在应对新变异的出现,防止未来的大流行病。据悉,该公司在最新一轮投资中获得了350万英镑,他们计划用这笔钱帮助为包括冠状病毒和疟疾在内的几种主要疾病研制通用疫苗。   此外,mRNA本身存在稳定性差、易分解等问题,所以在保存、运输过程中及体内表达时很容易失效。因此,如何稳定mRNA,提升研发效率,成为了全球科研机关、防疫机构和生物医学公司亟须面对的难题。   中国百度公司在解决这一问题方面贡献了一臂之力。据媒体报道,2020年,百度研究院推出全球首个mRNA疫苗基因序列设计算法LinearDesign,这是专门用于优化mRNA序列设计的高效算法。针对新冠mRNA疫苗序列,LinearDesign能在16分钟内大大提升疫苗设计的稳定性和蛋白质表达水平,有效解决了mRNA疫苗研发中最重要的稳定性问题。   《朝日新闻》在报道中指出,备受期待的冠状病毒通用疫苗能否很快面世并应用于人体还是未知数。不过,即使不能赶在新冠病毒下一个变异株出现之前诞生,也可能成为预防其他冠状病毒引发的下一场大流行病的有力候选工具。