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《尼帕病毒：流行病学，病理学，免疫生物学以及诊断，疫苗设计和控制策略的进步 - 综合评述。》

  • 来源专题：实验室生物安全
  • 编译者： 苑晓梅
  • 发布时间：2019-05-13

  • Nipah（Nee-pa）病毒性疾病是由Nipah病毒（NiV）引起的人畜共患感染，该病毒属于副粘病毒科的Henipavirus属的副粘病毒。它是一种生物安全的4级病原体，由特定类型的果蝠传播，主要是Pteropus spp。这是天然水库的主人。 1998年马来西亚Kampung Sungai Nipah村首次报道了这种疾病。人与人之间的传播也在发生。据报道，南亚和东南亚其他国家也爆发了疫情。系统发育分析基于目前可获得的完整N和G基因序列肯定了NiV的两个主要进化枝的循环。来自马来西亚和柬埔寨的NiV分离株聚集在NiV-MY进化枝中，而孟加拉国和印度的分离株聚集在NiV-BD进化枝内。来自泰国的NiV分离株含有混合的序列群。在人类中，病毒导致迅速发展的严重疾病，其可能以严重的呼吸道疾病和/或致命的脑炎为特征。

  • 原文来源：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31006350
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相关报告

  • 《Cell子刊：与病毒赛跑——疫苗动态更新中的定量生物学策略》
    • 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：2023-08-03
    • 中国科学院深圳先进技术研究院、香港大学与贝湾生物科技有限公司合作，在 Cell 子刊 Cell Host ＆ Microbe 上发表了题为：Rational design of booster vaccine strain against COVID-19 based on antigenic distance 的研究论文。   该研究提出了疫苗动态更新的定量生物学策略，发现接种两针基于始祖毒株的疫苗之后，接种基于非典病毒的疫苗可以提供更为长效广谱的保护，并提出“抗原场（Antigenic Field）”理论以更好地理解和定量人体免疫系统与外来抗原之间的相互作用（免疫反应）。   在该工作中，研究团队通过定量建模和理性设计开发了一种可用于疫苗动态更新研究的新型策略，将定量建模应用在新冠病毒逃逸分析中，提出“抗原场”理论，为病毒疫苗开发等提供重要思路。 研究团队首先根据已有的中和数据和测序数据进定量建模，构建了“抗原距离”模型用来衡量不同突变株之间的免疫逃逸。针对不同毒株的抗原，人体会产生不同的血清；反之，人体在中和不同毒株时，其中和能力也有不同。通过不同血清和不同的毒株的交叉中和，可以最终测定处不同的毒株之间的抗原距离，并通过数据降维绘制抗原地图（图1）。 通过这一工具，研究团队绘制了新冠的抗原地图，并预测了采用不同毒株的作为免疫加强针的保护范围，包括了新冠始祖毒株（Ancestral SARS-CoV-2）、新冠德尔塔毒株（Delta）、新冠奥密克戎毒株（Omicron）、非典冠状病毒（SARS-CoV-1）和中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）在内的候选毒株。 模型结果显示，非典冠状病毒（SARS-CoV-1）作为疫苗株有望提供更广的保护力范围。而德尔塔毒株（Delta）作为疫苗株虽然不及非典冠状病毒（SARS-CoV-1）的效果，但仍优于新冠奥密克戎毒株（Omicron）。 研究者首先通过人类的血清样本进行验证。一共招募了6组不同的志愿者进行比较，包括：1）接种了两剂mRNA疫苗的志愿者；2）只感染过新冠始祖毒株的志愿者；3）接种了两剂mRNA疫苗随后突破性感染Delta的志愿者；4）只感染Delta的志愿者；5）接种了两剂mRNA疫苗随后突破性感染Omicron的志愿者；6）只感染Omicron的志愿者。其中第3组的志愿者的数据报告展现出更广的中和能力，其血清对新冠始祖毒株、Delta、Omicron的假病毒中和抗体滴度均表现较好，这初步证明了模型的准确性。 随后，研究团队在小鼠模型中进行了进一步验证之前的模型。首先给小鼠接种了两剂mRNA疫苗，随后接种不同毒株作为疫苗株。小鼠的血清学结果显示，非典冠状病毒（SARS-CoV-1）疫苗株在中和抗体水平和特异性抗体水平方面均优于其他候选疫苗。在活病毒挑战试验中，非典冠状病毒疫苗株也能提供更好的保护。 从抗原距离到抗原场 在该论文的最后，研究团队提出了一个新概念——抗原场，以更好地理解和定量人体免疫系统与外来抗原之间的相互作用（免疫反应）。这是一个与“电场”类似的概念，“抗原场”是免疫空间中存在着的基本相互作用。“抗原场”是一个标量场，具有以下特点： 1）感染或接种某一抗原会产生“抗原场”。这种抗原场在“激发”之后，可以“排斥”后面试图进入该场同一抗原，或与该抗原在抗原距离上较近的抗原，“抗原场”的强度与抗原的免疫原性正相关，这种“排斥”就是免疫保护，后进入的抗原与“激发”抗原的之间的抗原距离越近，则“排斥”的强度越大，即免疫反应越强。 2）“抗原场”的叠加是非线性的。在前一个抗原“激发”了免疫场之后，后进入的抗原仍可以“激发”新的抗原场。如果前后两个抗原之间抗原距离较近，那么新的抗原被移入一个已存在的“抗原场”需要克服已存在的“抗原场”的“排斥”强度，然后才能产生它自己的“抗原场”；否则只是加强了已存在的“抗原场”。 3）这实际上可用于解释免疫印记现象。免疫印记（immune imprinting），也称为原始抗原痕迹，这是一种免疫记忆唤醒使免疫反应偏向于先前遇到的抗原的现象，尤其发生在反复暴露于同一或类似抗原时。在开发新冠疫苗加强针时要尽量避免或者客服这种免疫印记。新的抗原接种是否能克服由之前抗原产生的免疫印迹，取决于新旧抗原之间的“抗原距离”。 4）不同的疫苗接种策略将产生不同的“抗原场”。因此，优化的疫苗接种策略需要确定一系列能够产生具有最大覆盖面和强度的“抗原场”的抗原。“抗原场”的强度也会随着时间而衰减，用“抗原场”的语言可以更全面地描述疫苗有效性、交叉反应性和持续时间。 香港大学医学院生物医学学院黄建东教授、微生物系朱轩助理教授和中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所张宝中副研究员为该论文通讯作者。贝湾生物科技有限公司CEO胡叶凡博士、香港大学医学院博士后袁梓泰、深圳先进技术研究院博士后龚华锐、香港大学医学院博士生胡冰杰、硕士生胡景初、博士生林轩圣为论文第一作者。
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  • 《新的艾滋病毒疫苗策略增强、延长了灵长类动物的免疫力》
    • 来源专题：生物安全网络监测与评估
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2020-05-18
    • 斯坦福大学医学院(Stanford University School of Medicine)和其他几家机构的研究人员已经证明，一种新型疫苗可以显著增强和维持对艾滋病毒的保护。 一篇关于猴子接种疫苗的论文将于5月11日在《自然医学》在线版上发表。斯坦福大学病理学、微生物学和免疫学教授Bali Pulendran博士说，这些发现对正在研制冠状病毒疫苗和其他疾病更好的疫苗的免疫学家具有广泛的意义。 新疫苗显著提高了对病毒感染的保护，其关键在于它能够唤醒免疫系统的一部分，而目前大多数疫苗都是在休眠状态下使用的。 “大多数疫苗的目的是通过提高对入侵病原体的抗体来刺激血清免疫，”Pulendran说，他指的是血液中循环的抗体。这种疫苗还增强了细胞免疫能力，即大量免疫细胞聚集起来，追踪被病原体感染的细胞。我们在这两种免疫活动之间创造了一种协同作用。” Pulendran是Violetta L. Horton II教授，与埃默里大学耶克斯灵长类动物研究中心微生物学和免疫学教授Rama Amara博士共同担任该研究的高级作者;Eric Hunter博士和Cynthia Derdeyn博士是埃默里大学病理学和实验室医学教授;David Masopust博士，明尼苏达大学微生物学和免疫学教授。主要作者是斯坦福大学博士后Prabhu **am;艾莫利大学博士后学者Tysheena Charles博士和Satish Bollimpelli博士;以及明尼苏达大学博士后学者维尼特·乔格博士。 3800万艾滋病患者 世界上大约有3800万人患有艾滋病，这是由艾滋病毒引起的不可避免的致命疾病。虽然艾滋病毒可以通过多种抗病毒药物加以控制，但它每年仍继续感染170万人，每年造成约77万人死亡。 Pulendran说:“尽管经过了30多年的深入研究，目前还看不到预防艾滋病的疫苗。”这种疫苗最初的希望是基于泰国的一项试验，试验结果于2012年公布。但就在几个月前，这种疫苗在南非的一项更大规模试验被叫停，原因是初步评估显示它几乎不起作用。 疫苗的设计目的是激发适应性免疫系统，该系统的反应是生成针对特定病原体的细胞和分子武器，而不是漫无目的地向任何移动的物体开火。 适应性免疫反应由两支手臂组成:血清免疫，B细胞分泌抗体，能够粘附和中和微生物病原体;在细胞免疫中，杀伤T细胞在体内漫游，检查组织中是否有病毒的迹象，一旦发现，就摧毁包藏病毒的细胞。 但大多数疫苗都是通过将适应性免疫系统的一只手绑在背后来抵抗感染。 迄今为止，所有获得许可的疫苗都是通过诱导产生抗体来中和病毒。但是，诱导和维持足够高水平的中和艾滋病毒抗体是一项艰巨的任务，”Pulendran说。“我们已经证明，通过刺激免疫系统的细胞臂，你可以得到更强的保护，即使是用更低水平的中和抗体。” 在这项新的研究中，他和他的同事采用了一种双重武器的方法来刺激血清和细胞免疫。他们在40周的时间里给3组15只恒河猴接种。第一组接受了数次顺序的Env接种，Env是病毒外表面的一种蛋白质，已知可刺激抗体产生，再加上一种佐剂，这种化学混合物常用于疫苗中，以增强整体免疫反应。第二组以类似的方式接种，但额外注射了三种不同的病毒，每一种病毒都经过了改造，具有传染性，但并不危险。每一种变异病毒都含有一种病毒蛋白质Gag的基因，这种蛋白质可以刺激细胞免疫。 第三组，即对照组，只接受含有佐剂的注射。 在为期40周的疗程结束时，所有动物都被允许再休息40周，然后只接受Env接种的强化注射。在另一个4周的休息之后，他们每周接受10次SHIV(猿类HIV病毒)的暴露。 只接受佐剂治疗的猴子被感染。在Env和Env-plus- gag组中，动物都经历了对病毒感染的显著初始保护。然而，值得注意的是，一些Env-plus- gag动物——但没有一种是Env动物——仍然未受感染，尽管它们缺乏强大的中和抗体。疫苗学家通常认为血清免疫反应——中和抗体的升高——是疫苗有效性的决定性来源。 更值得注意的是，服用Env-plus-Gag的动物的保护时间明显延长。在休息20周后，Env组的6只猴子和Env-plus- gag组的6只猴子接受了额外的SHIV暴露。这一次，四种Env-plus-Gag动物，但只有一种Env-only动物没有被感染。 普伦德兰说，他怀疑这种改善是由于疫苗刺激产生了一种叫做组织驻留记忆T细胞的免疫细胞。他说，这些细胞会迁移到病毒进入人体的地方，并在那里停留一段时间，起到哨兵的作用。如果他们再次看到病毒，这些细胞就会开始活动，分泌一些因子，向附近的其他免疫细胞发出信号，将组织变成病毒的敌对区域。 “这些结果表明,未来的疫苗接种工作应注重策略,引起细胞和中和抗体反应,这可能不仅提供卓越的保护艾滋病毒等病原体肺结核、疟疾、丙型肝炎病毒大流行流感和冠状病毒毒株,“Pulendran说。
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