呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus, RSV)能够在婴儿和老年人中造成严重呼吸道疾病,然而,迄今为止,开发RSV疫苗的工作大部分都没有成功。日前,德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas,Austin)的研究人员在《科学》杂志上发表的最新研究表明,该研究团队开发的实验性RSV疫苗在1期临床试验中能够激发大量RSV中和抗体的产生,并且抗体水平可维持几个月。如果这款疫苗开发获得成功,将为RSV感染的预防带来革命性的变化。
所有年龄的人群都可能受到RSV感染,然而在婴儿和老年人中的感染最为危险。RSV能够导致肺炎、支气管炎和其它下呼吸道疾病。每年上百万人因为RSV感染生病,超过10万人因此去世。对于小于1岁的婴儿,RSV是导致传染病死亡的第二大因素,仅次于疟疾。
在过去50年里,科学家们试图开发出一款RSV疫苗,但是传统方法目前尚未获得成功。原因是在RSV病毒中,称为F蛋白的部分是激发人类免疫系统产生抗体的部分。但是F蛋白能够改变它的构象,在感染人体细胞之前,它处于第一个构象,在感染过程中,它会转变成第二个构象。如果免疫系统能够遇到处于第一种构象的F蛋白,它能够产生强力抗体,但是如果F蛋白处于第二种构象,它几乎不会激发抗体的生成,激发的抗体也不是很有效。使用传统方法开发RSV疫苗通常导致F蛋白处于第二种构象,所以激发的抗体反应不强。
▲F蛋白的两种不同构象(图片来源:参考资料[1])
德克萨斯大学奥斯汀分校Jason McLellan博士率领的研究团队采用了一种基于结构的疫苗设计策略。他们先使用X光晶体学技术,在原子水平解析了F蛋白在第一种构象时的分子结构,然后他们通过在编码F蛋白的基因中引入突变,阻断了F蛋白变形的能力,让这些重组蛋白能够激发最好的抗体。
通过在小鼠和非人灵长类动物中的试验,他们开发出了一种DS-Cav1的疫苗。在动物实验中,这种疫苗能够激发的免疫反应比以前观察到的免疫反应高10倍。
在这一发表在《科学》上的研究中,科学家们报告了DS-Cav1在1期临床试验中的结果,40名健康志愿者参加了这一试验。试验结果表明,DS-Cav1能够显著激发RSV中和抗体的产生。中和抗体产生的水平与通常人受到RSV感染产生的抗体水平相比,是后者的10倍以上。
▲Jason McLellan博士(图片来源:德克萨斯大学官网)
研究人员对这款疫苗的前景表示谨慎乐观。“1期临床试验只是回答了它是不是安全,以及能否激发我们想观察到的抗体这类问题,”这项研究的负责人McLellan博士说:“它仍然需要经过2期和3期临床试验的检验,我们需要看到它能否降低疾病的严重程度,或者降低住院的次数。”
然而如果它获得成功,McLellan博士表示这将为预防RSV感染带来革命性的改变。“如果它能够防止70-80%的死亡,想想看我们能够挽救多少婴幼儿的生命。”McLellan博士补充道。
参考资料:
[1] Experimental Vaccine Against Respiratory Syncytial Virus (RSV) Elicits Strong Immune Response. Retrieved August 2, , from https://news.utexas.edu//08/01/experimental-vaccine-against-respiratory-syncytial-virus-rsv-elicits-strong-immune-response/
[2] Crank et al., (). A proof of concept for structure-based vaccine design targeting RSV in humans. Science, 10.1126/science.aav9033