《Nature子刊解析!新型疫苗或能更好抵御疱疹病毒的感染》

  • 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:2020-11-15
  • 近日,一篇发表在国际杂志Nature Vaccines上的研究报告中,来自美国内布拉斯加林肯大学等机构的科学家们通过研究开发出了一种新型遗传编辑形式的单纯疱疹病毒(HSV),其表现或优于一种目前领先的候选疫苗。研究者发现,利用修饰的活病毒疫苗来接种豚鼠或能显著增加其机体中抵御病毒抗体的产生,当接种较强毒力的HSV时,接种疫苗的动物表现出了较少的生殖器损伤、病毒复制和较少的病毒脱落现象,而这种病毒最早非常容易进行传染。

    修饰后的病毒实际上是HSV1的一种新式,其最显著的特征是会引起口唇疱疹,实际上其表现出了一种抵御HSV2的交叉保护效应,而HSV-2特异性版本的疫苗被证实或许会更加有效;WHO估计全球有超过5亿人都携带有HSV-2,其会在机体中持续终生,而且经常会在机体处于压力下时发生爆发;除了会引起水泡外,HSV-2还会增加个体感染HIV的风险,并可能会导致阿尔兹海默病和其它形式的痴呆症。

    研究人员花费了很多年时间来研究如何预防HSV到达神经系统的安全地带,当分析一种特定的α疱疹病毒蛋白pUL37的架构特征时,他们推测,这种蛋白对于病毒沿着神经纤维移动非常重要,基于对该架构的计算机分析结果显示,pUL37蛋白的三个区域或许对于上述过程很重要;随后研究人员从每个区域的病毒基因组中移除并替换了5个密码子,他们希望这些突变能帮助阻断病毒入侵神经系统。当研究人员给予小鼠注射pUL37蛋白区域2被修饰(R2)的突变病毒时,他们发现,病毒并没有侵入神经系统,而只是停留在了神经末梢,而研究者也知道,修饰HSV或许会产生意想不到的结果。

    进一步研究后,研究者发现,R2突变的病毒作为疫苗在小鼠机体中表现良好,研究者Pickard说道,目前我们正在设计计划进行R2疫苗的设计,目前我们正在针对牲畜(特别是牛和猪)开发针对性的疫苗,从而来对抗其自身的α疱疹病毒感染。在牛群中,牛疱疹病毒会引发呼吸系统疾病,抑制食欲甚至导致母牛流产,这会造成每年数十亿的美元损失;虽然确实存在一种针对牛的改良活病毒疫苗,但其仍然会进入牛机体的神经系统,并引起疾病。

    这项研究中,研究人员所开发的R2修饰病毒并不会进入宿主神经系统,实际上其对于牛养殖业具有非常重要的应用意义;目前研究人员正在着手开展进一步的研究,他们希望能在展现出R2疫苗相比目前全行业其它疫苗的优越性的同时,还能继续获得投资进行更为深入的研究。

  • 原文来源:https://medicalxpress.com/news/2020-11-vaccine-herpes-virus.html;https://www.nature.com/articles/s41541-020-00254-8#citeas;https://news.bioon.com/article/6780818.html
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  • 《解析出疱疹病毒KSHV的三维结构》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:huangcui
    • 发布时间:2018-01-21
    • 在一项新的研究中,来自美国加州大学洛杉矶分校的研究人员首次描述了卡波济肉瘤相关疱疹病毒(Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus, KSHV)的结构。这一发现解答了关于这种疱疹病毒如何扩散的重要问题,并为开发抵抗这种病毒和更加常见的爱泼斯坦巴尔病毒(EBV)的抗病毒药物提供了潜在的路线图,其中EBV存在于90%以上的成年人中,被认为具有与KSHV几乎相同的结构。相关研究结果于2018年1月17日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Structure and mutagenesis reveal essential capsid protein interactions for KSHV replication”。 在这项新的研究中,这些研究人员在实验室中证实能够开发一种抑制剂来降解KSHV。已知KSHV是在人类中导致癌症的两种病毒之一。 有八种人类疱疹病毒,它们引起广泛的疾病,从普通的唇疱疹到癌症。大多数人感染上一种或多种疱疹病毒。除非免疫系统受到破坏---在器官移植后、患上艾滋病或其他的影响免疫系统的疾病,或者在较大年龄时,不然疱疹病毒通常不会导致严重的健康问题。 KSHV是在二十世纪九十年代中期在艾滋病高发时发现的,当时有多达一半的艾滋病患者携带着这种病毒;它仍然是与艾滋病相关的最为常见的致癌病毒。在低收入国家,KSHV也对没有患上艾滋病的人产生重大威胁。比如,在非洲撒哈拉以南地区,大约有40%的人携带着这种病毒,而且卡波济肉瘤是该地区最为常见的癌症之一。 人们没有开发出疫苗或药物来预防或治疗KSHV或它引起的癌症;也没有开发出针对EBV(疱疹病毒家族的另一个成员,也是人类最常见的病毒之一)的疫苗或药物。EBV因导致传染性单核细胞增多症而为人所知,不过它也与增加的几种癌症风险以及一种被称作鼻咽癌的罕见头颈癌类型相关联。 了解疱疹病毒KSHV的蛋白外壳或衣壳的原子结构可能是开发抗病毒疗法取得的一项重要进展。这将让科学家们在KSHV的蛋白外壳中寻找特定的对这种病毒的扩散能力至关重要的靶标。 论文共同通信作者、加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所成员,微生物学、免疫学与分子遗传学系教授Z. Hong Zhou说,缺乏这种原子结构描述,“确定这种病毒的基因组如何通过它的扩散来维持是不可能的。我们的研究提供这种原子描述。” 这些研究人员使用了一种新的被称作低温电镜的电子计数技术。这种技术能够让他们以前所未有的分辨率观察KSHV,这接着允许他们构建出这种病毒的三维原子结构。这种病毒由大约3000个蛋白组成,每个蛋白有大约1000个氨基酸。 论文共同通信作者、加州纳米系统研究所成员、分子与药物药理学系教授、生物工程学教授Ren Sun说,“由密集包装的KSHV基因组引起的高压力也意味着如果它的一个单位被削弱,那么它的整个结构就会分崩离析。这为药物开发提供了一种独特的优势。” Sun团队正在通过筛选可能在人体中发挥类似抗病毒作用的药物来追踪这些发现。
  • 《Cell子刊:开发出活体减毒DNA病毒疫苗来对抗DNA病毒感染》

    • 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:2022-11-25
    • 在一项新的研究中,来自美国罗格斯大学和乔治亚州立大学的研究人员开发出一种阻止病毒感染的新方法:一种所谓的活体减毒、复制缺陷的DNA病毒疫苗,它使用一种称为centanamycin的化合物来生成一种改良病毒,用于疫苗开发。相关研究结果近期发表在Cell Reports Methods期刊上,论文标题为“A chemical method for generating live-attenuated, replication-defective DNA viruses for vaccine development”。 在测试时该方法产生了一种弱化或“减毒”的小鼠巨细胞病毒版本,作为是一种常见的病毒,小鼠巨细胞病毒经改良后不能在细胞内增殖或复制。一种有复制缺陷的DNA病毒无法复制它的基因组。因此,它无法在受感染的细胞中产生具有传染性的后代病毒,因此主要局限于接种部位。 这些作者说,当弱化的病毒颗粒被注射到动物体内时,它们会刺激特定宿主的免疫系统将入侵的活病毒颗粒识别为外来物,导致病毒只要被检测到就会被消灭掉。这种新的方法经证实可有效地关闭实验室动物中的病毒感染。 论文共同通讯作者、罗格斯大学新泽西医学院微生物系研究员Dabbu Jaijyan说,“我们发现这种方法是安全的;减毒的病毒感染某些细胞而不能增殖,并提醒宿主产生针对它的特异性中和抗体。我们认为这是一种新的方法,我们希望它能加快针对人类和动物中许多未经治疗的病毒感染的疫苗开发。” 该方法被称为活体减毒DNA病毒疫苗,因为它专门针对DNA病毒---诸如巨细胞病毒、水痘病毒和单纯性疱疹病毒之类的通过复制它们的DNA分子进行增殖的病毒,并使用改良的DNA病毒来对抗它们的感染。这些作者说,开发一种能够快速和容易地产生复制缺陷的活体减毒病毒的方法,将加速针对DNA病毒引起的疾病的疫苗开发。 这些作者证实该方法在小鼠身上对几种DNA病毒有效,包括人类巨细胞病毒、小鼠巨细胞病毒、1型单纯性疱疹病毒和2型单纯性疱疹病毒。 Jaijyan说,“我们技术的主要优势之一是对病毒复制的强力抑制所提供的安全性,并且没有产生后代病毒。我们的技术可以很容易地应用于任何DNA病毒,以产生有复制缺陷的活体病毒用于疫苗开发。” 并非所有的病毒都以这种方式进行复制。例如,导致COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2属于RNA病毒,因为它通过它的RNA产生自己的新拷贝。针对COVID-19的疫苗正是利用了这一点。RNA在SARS-CoV-2中被用来构建蛋白。 这种活体减毒DNA病毒疫苗方法特别适用于DNA病毒,因为这些作者用 centanamycin处理预定用于疫苗开发的巨细胞病毒颗粒。这种化合物属于DNA结合剂,因为它能抓住有机体的DNA(包括DNA病毒的DNA),从而阻止病毒或细胞增殖。他们希望最终在人类身上测试这种方法,目的是治疗巨细胞病毒和其他DNA病毒感染。 据美国疾病控制中心(CDC)的统计,巨细胞病毒是一种感染所有年龄段的人的常见病毒。健康人的免疫系统通常能使这种病毒不致致病。然而,感染巨细胞病毒可能对免疫力低下的人和器官移植患者产生严重后果。先天性巨细胞病毒感染也是导致新生儿出生缺陷的主要原因。 巨细胞病毒通过体液传播,包括血液、唾液、尿液、精液和乳汁。根据CDC和世界卫生组织的数据,全世界大约有50%的成年人感染了巨细胞病毒。在美国,每三个孩子中就有一个在五岁前感染了这种病毒。 在实验中,这些作者在实验室中培养巨细胞病毒样本,对它们进行纯化,然后将它们浸泡在 centanamycin 中。一旦注射到实验室小鼠体内,这种减毒的巨细胞病毒就会感染细胞,但并不扩散。随着时间的推移,小鼠免疫系统产生了足够的抗体来关闭这种病毒并消除感染。一项分析证实,这些受到减毒巨细胞病毒感染的细胞对小鼠体内的其他细胞没有毒性。 这些作者正继续在其他具有医学意义的DNA病毒---包括作为测试豚鼠疫苗效力的模型的豚鼠巨细胞病毒---中测试这种方法,并打算进入临床试验,测试该方法在人体中的有效性。 参考资料: Dabbu Kumar Jaijyan et al. A chemical method for generating live-attenuated, replication-defective DNA viruses for vaccine development, Cell Reports Methods, 2022, doi:10.1016/j.crmeth.2022.100287.