俄勒冈健康与科学大学牵头的一项新研究揭示了一种开发通用流感疫苗的有前景的方法,即所谓的“一次性”疫苗,可使人终生免疫不断进化的病毒。
这项研究今天发表在《自然通讯》杂志上,测试了俄勒冈健康与科学大学开发的疫苗平台,以对抗最有可能引发下一次大流行的病毒。
研究人员报告称,这种疫苗在接触禽流感病毒 H5N1 的非人类灵长类动物中产生了强烈的免疫反应。但这种疫苗并非基于当代的 H5N1 病毒;相反,这些灵长类动物接种的是 1918 年导致全球数百万人死亡的流感病毒。
这很令人兴奋,因为在大多数情况下,这种基础科学研究的科学进步非常缓慢;20 年后,它可能会有所成就。实际上,这可能在 5 年或更短的时间内成为疫苗。”
Jonah Sacha 博士,资深作者,俄勒冈健康与科学大学俄勒冈国家灵长类动物研究中心病理生物学系教授兼主任
研究人员报告称,在 11 只接种了 1918 年流感病毒疫苗的非人类灵长类动物中,有 6 只在接触当今世界上最致命的病毒之一 H5N1 后幸存下来。相比之下,对照组中 6 只未接种疫苗的灵长类动物在接触 H5N1 病毒后死于该疾病。
萨查表示,他相信该平台“绝对”可以对抗其他变异病毒,包括 SARS-CoV-2。
“这是一种非常可行的方法,”他说。“对于可能引发大流行的病毒,拥有这样的设备至关重要。我们开始测试流感,但我们不知道接下来会发生什么。”
匹兹堡大学的一位资深合著者表示同意。
“如果 H5N1 等致命病毒感染人类并引发大流行,我们需要迅速验证和部署新疫苗,”共同通讯作者、匹兹堡大学疫苗研究中心免疫学副教授道格拉斯·里德 (Douglas Reed) 博士说。
这种方法利用了俄勒冈健康与科学大学科学家先前开发的用于对抗艾滋病毒和结核病的疫苗平台,事实上,该平台已经在抗击艾滋病毒的临床试验中使用。
该方法涉及将小片目标病原体插入常见的疱疹病毒巨细胞病毒(CMV)中,这种病毒在人的一生中会感染大多数人,通常只产生轻微症状或没有症状。该病毒作为一种载体,专门设计用于诱导人体自身T 细胞的免疫反应。
这种方法不同于常见的疫苗(包括现有的流感疫苗),后者旨在诱导针对病毒最新进化的抗体反应,其特点是蛋白质排列覆盖外部表面。
“流感的问题在于它不只是一种病毒,”萨查说。“就像 SARS-CoV-2 病毒一样,它总是在进化出下一个变种,我们总是在追寻病毒的起源,而不是它的未来。”
病毒表面的刺突蛋白会进化以逃避抗体。就流感而言,疫苗会根据病毒下一次进化的最佳估计定期更新。有时准确,有时则不太准确。
相比之下,肺部的一种特定类型的 T 细胞,称为效应记忆 T 细胞,针对的是病毒的内部结构蛋白,而不是其不断变异的外壳。这种内部结构不会随着时间的推移而发生很大变化 - 为 T 细胞提供了一个固定的目标,以寻找并摧毁任何被旧的或新进化的流感病毒感染的细胞。
为了检验他们的 T 细胞理论,研究人员以 1918 年流感病毒为模板,设计了一种基于 CMV 的疫苗。在匹兹堡大学高度安全的生物安全 3 级实验室内,他们让接种疫苗的非人类灵长类动物接触含有禽流感病毒 H5N1 的小颗粒气溶胶 - 这是一种特别严重的病毒,目前正在美国奶牛中传播。
值得注意的是,尽管病毒已经进化了一个世纪,但 11 只接种疫苗的灵长类动物中仍有 6 只幸存下来。
“这种方法之所以有效,是因为病毒的内部蛋白质保存得非常好,”萨查说。“即使经过近 100 年的进化,病毒也无法改变其自身至关重要的部分。”
这项研究提高了研发针对人类的 H5N1 病毒保护性疫苗的可能性。
“吸入雾化 H5N1 流感病毒会引起一系列事件,从而引发呼吸衰竭,”论文共同通讯作者、匹兹堡大学传染病、微生物学和免疫学教授 Simon Barratt-Boyes 博士说。“疫苗诱导的免疫力足以限制病毒感染和肺部损伤,保护猴子免受这种非常严重的感染。”
通过合成更为先进的病毒模板,新研究表明 CMV 疫苗可能能够针对多种新变种产生有效、持久的免疫反应。
萨沙说:“我认为这意味着在五到十年内,只需注射一次即可预防流感。”
OHSU 研究人员开发的 CMV 平台已进入临床试验阶段,用于预防 HIV,这些科学家最近发表的一篇文章表明,该平台甚至可能对特定癌细胞有用。HIV 临床试验由 Vir Biotechnology 牵头,该公司从 OHSU 获得了该疫苗平台的许可。
萨莎认为这一进展是治疗或预防疾病的医学研究快速进步的最新成果。
“这是我们有生之年发生的一次巨大变化,”萨查说。“毫无疑问,我们即将迎来应对传染病的下一代。”