《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:中国科学院病毒学领域知识资源中心
  • 编译者: malili
  • 发布时间:2020-09-28
  • 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:;中国科学院武汉文献情报中心
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    • 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。
  • 《Cell Rep:新型遗传筛查工具或能有效鉴别出流感病毒如何浸润宿主细胞》

    • 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:2018-04-14
    • 近日,一项刊登在国际杂志Cell Reports上的研究报告中,来自芝加哥大学的研究人员通过研究开发出了一种能帮助鉴别两个关键因子的新型遗传筛查工具,这两个关键的因子能够促进流感病毒感染人类肺部细胞,该技术利用了新型的基因编辑工具创建了可修饰细胞文库,每一种都缺失了不同的基因,这样就能够帮助研究人员观察哪些改变会影响机体对流感病毒的反应,从而鉴别出抗病毒药物的潜在靶点。 研究者Julianna Han表示,目前针对流感病毒感染的疗法非常有限,然而疫苗常常具有不同的功效,而且流感病毒非常易于发生突变从而使得抗病毒药物失效;下一波抗病毒治疗将会部分针对宿主机体,因此这项研究能够帮助研究人员有效理解流感病毒所能利用的特殊蛋白和通路。 文章中,研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑工具来选择性地剔除某些特殊基因,随后他们开发出了修饰后的人类上皮肺细胞文库,这些细胞位于气道表面,是流感病毒首个感染的目标,而且每一个细胞都缺失了不同的基因,因此研究人员在细胞中制造出了1.9万个不同的遗传突变。随后研究者将这些细胞暴露于H5N1流感病毒中,如果H5N1能够感染并且杀灭其中一种宿主细胞的话,这就意味着该基因和其产生的蛋白质或许在病毒复制能力上无法发挥重要作用,如果细胞存活的话,意味着修饰后的细胞基因组或许会让细胞对病毒耐受,其缺失了病毒能够进行复制并且产生破坏作用的通路。 当将细胞暴露于H5N1五轮后,研究者们留下了一组能对流感耐受的细胞,当他们对这些顽强的幸存者进行共性研究时他们发现了两个关键的基因,其中一个名为SLC35A1的基因能够编码特殊蛋白帮助产生细胞表面流感病毒的特殊受体,如果敲除该基因的话,流感病毒就无法吸附到宿主细胞上;另一个名为CIC的基因让研究人员也非常感兴趣,其是先天性免疫系统的负向调节子,其能关闭机体应对外来入侵者时出现的错误的细胞免疫反应,当CIC被关闭时,其它产生抗病毒或炎性反应的基因就会激活并且抵御病毒,这就是为何缺失该基因的细胞会对流感病毒耐受的原因。 但我们并不能简单地认为如果永久关闭诸如CIC等基因的方法来作为抵御流感的手段,一旦感染离去机体就需要特殊的机制来关闭免疫反应,如果没有及时关闭的话就会损伤机体自身的细胞,这就是常常在自身免疫性障碍中所发生的问题,从另一方面来讲,在肿瘤细胞“泛滥成灾”时,特殊的癌症也会利用诸如CIC等负面调节子来抑制免疫反应。 研究者Manicassamy说道,通过关闭CIC,我们就能够促进抗病毒基因的表达来应对流感,但这也可能会在自身免疫疾病和某些癌症中调节炎性基因的表达;这或许就是一个新的转折,可能会广泛适用于除流感以外的其它疾病。当研究人员鉴别出参与H5N1反应的两个关键基因时,随后他们将细胞暴露于其它病原体来发现更多的共性特点,CIC对于所有流感病毒和多种RNA病毒都非常重要;研究者所开发的新型遗传筛查工具未来或能用来帮助寻找感染上皮肺部细胞不同病毒的其它相关的宿主基因;下一步研究人员希望能够寻找当前可用的药物来靶向作用这些通路,同时观察是否这些药物能够被重新定向来作用新型的抗病毒疗法。 研究者Han表示,我们希望能够通过深入研究来理解CIC调节其它抗病毒和炎性基因的分子机制,以及宿主如何关闭CIC?研究者希望后期能够通过更为深入的研究来阐明CIC如何在癌症和自身免疫疾病中出现失调。