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更能提供保护效益的新型疫苗

来源:环球科学

图片来源:Unsplash/CC0 Public Domain

佐剂是许多现代疫苗的关键成分,其作用是激发免疫反应,帮助保护机体免受疾病的侵扰。许多科学家认为,佐剂是研发针对艾滋病毒(HIV)等难以被免疫的病毒的新疫苗的关键。

但佐剂可能引起注射部位的炎症反应,并产生过度刺激免疫系统的副作用。这些副作用使许多有前途的新佐剂候选物无法被整合到疫苗中。

芝加哥大学(University of Chicago)普利茨克分子工程学院(Pritzker School of Molecular Engineering,PME)的研究人员发现了一种限制佐剂诱发炎症反应的新方法:在佐剂中添加一种分子来破坏细胞中某些信号通路。这一分子不仅可以降低诱发炎症反应的风险,还可能增加对流感、登革热(dengue)甚至HIV等病毒的保护反应。它也可用于研制针对导致新冠肺炎的SARS-CoV-2病毒的疫苗。

研究结果发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上。

领导这项研究的副教授Aaron Esser-Kahn 说:“这项研究可能产生一种疫苗设计的新方法。它违背了传统的观点,即增强炎症反应是必要的;在不增强炎症反应的情况下,它甚至提供了更多的保护。这比我们所期望的更有益。”

干扰炎症信号通路

多年来,研究人员一直在搜寻Toll样受体(toll-like receptor,TLR)激动剂作为佐剂,因为它们能激活炎症细胞因子,使疫苗变得有效。一种叫做CpG DNA的激动剂已经显示出其作为佐剂的前景,甚至已被证明可以提供针对HIV的保护效果。但像CpG DNA这样的TLR激动剂会在体内引起过度的炎症反应,使其在疫苗开发中难以被使用。


图片来源:Pixabay

Esser-Kahn 教授说:“在疫苗研发领域,人们曾认定只能接受由单个分子诱发的所有反应。但我们想找到一种方法来限制细胞产生与炎症相关细胞因子的反应能力。我们希望分离最初不需要的炎症反应与实际上有效的免疫应答。”

Esser-Kahn和团队发现,一种叫做SN50的肽可以破坏细胞内诱发炎症反应的信号通路。具体来说,它破坏了一种以产生炎性细胞因子(inflammatory cytokines)闻名的NF-κB蛋白。

通过将其添加到广泛的TLR激动剂中,研究人员发现SN50减轻了炎症反应。更令人惊讶的是,SN50提升了对抗疾病的抗体水平。

Esser-Kahn说:“它(SN50)的作用方式很简单,不需要很多额外的材料。这是对细胞处理信息方式的一个调整。”

有效应对流感与HIV

为了检验SN50的有效性,研究人员在几种不同疾病的小鼠模型中进行了测试。对于登革热,他们发现这种分子有助于产生更多的抗体来中和病毒;对于艾滋病毒,他们发现该分子帮助产生抗体以针对病毒中难以到达的部分——这克服了一个造成HIV疫苗难以被制造的障碍。


图片来源:Pixabay

当研究人员将该分子添加到已经可用的流感疫苗中时,发现它提高了疫苗对该疾病的保护水平。Esser-Kahn说:“我们认为这种分子可以减轻炎症,但我们惊讶地看到它同时可以提供更好的保护。”

接下来,研究人员希望找到一个可以执行同样任务的小分子,而不是肽。他们正在研究这样的分子如何助力针对癌症和其他疾病的免疫治疗干预。在未来,这项研究能帮助研发SARS-CoV-2的新疫苗,尤其是在病毒突变为季节性病毒的情况下。Esser-Kahn说:“这种方法将对我们今后五年或十年的疫苗设计方式产生很大的影响。”

作者:Emily Ayshford

翻译:胡舒昶

审校:巢栩嘉

引进来源:芝加哥大学

引进链接:https://medicalxpress.com/news/2020-09-vaccine-inflammation.html

 

本文来自:环球科学
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