如果一種疫苗能夠保護人體免受多種不同病毒的感染會怎樣?這一概念離變為現實又進了一步。
來自華盛頓大學醫學院的研究人員鑒別出了一種“廣泛中和”抗體,可保護人體對抗多種親緣關系較遠的甲病毒(alphaviruses),其中包括可引起發燒及關節疼痛的基孔肯雅病毒(Chikungunya virus)。在小鼠身上獲得的這一研究發現為開發出對抗不同甲病毒的單一疫苗或抗體療法奠定了基礎。
這項研究在線發布在11月6日的《細胞》(Cell)雜志上。
論文的資深作者、人類免疫學與免疫療法項目中心感染性疾病與疫苗開發部主任、醫學教授Michael Diamond博士說:“盡管人們很重視發現及了解可對抗HIV、丙肝病毒、登革熱病毒和流感病毒等的廣泛中和抗體,當前大多數抗體都只能中和同一種病毒的不同毒株”
Diamond和同事們研究的病毒是致關節炎甲病毒,其特征性癥狀為發燒伴關節炎樣關節疼痛。盡管當前在非洲、亞洲、歐洲、南美及美國南部都發現了基孔肯雅病毒,這些蚊媒病毒通常只會導致散發疫情。
近年來,這一病毒在全球范圍內每年造成數百萬人感染。2015年以來,在美國居民中看到了650例病例,大多數是從加勒比海地區返回的旅行者。當前沒有針對基孔肯雅病毒和其他甲病毒的疫苗或治療方法。
作為該研究的組成部分,Diamond和同事們篩查了可對抗基孔肯雅病毒的60種小鼠及人類中和抗體,確定了10種抗體可對抗引起關節炎樣癥狀的3種或更多不同的甲病毒。他們還鑒別出了甲病毒上的一個表位在整個致關節炎甲病毒家族中完全相同。
在后續的細胞培養物研究中,他們證實識別這一表位的抗體還可以防止多種甲病毒感染。這些抗體阻斷了病毒生命周期多個步驟,包括病毒進出宿主病毒的能力。
為了證實這些抗體可以保護動物抵御疾病,研究人員用三種不同的甲病毒:基孔肯雅病毒、親緣關系密切的奧-奈氏病毒(O'nyong'nyong virus),或親緣關系較遠的馬亞羅病毒(Mayaro virus)感染了小鼠。隨后用兩種最有效的廣泛中和抗體分別治療這些小鼠,兩種抗體均顯著減輕了所有病毒引起的關節病。
研究人員隨后確定了甲病毒蛋白的一個部分是交叉保護抗體的關鍵結合位點。當一種抗體結合這一位點時,它會改變病毒表面蛋白的三維結構,由此解釋了這些抗體防止病毒感染的機制。
Diamond說:“如果你能夠生成對抗這一區域的抗體反應,你或許就可以抵御這一家族中的許多病毒。我們的研究小組現正在生成一些靶向這一表位的蛋白,我們計劃很快開始免疫一些動物,看看我們是否能夠生成適當類型的抗體。”
甲病毒感染者會生成一些針對多個病毒表位的抗體,其中一些不具保護性。這有可能會導致微弱的免疫反應,給病毒提供了時間進行繁殖及引起疾病。用表達這一關鍵表位的蛋白來免疫人體,人們應該能夠快速生成“正確”的保護性抗體,由此阻礙疾病進程。
“盡管我們還有許多的工作要做,但靶向這一表位可能是開發出針對基孔肯雅病毒及其他在全球引起重大疾病相關病毒的一種可行策略,令我們倍受鼓舞,”Diamond說。
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