登革热是登革病毒经蚊媒传播引起的急性虫媒传染病。每年大约3.9亿人被感染,临床表现为高热、头痛、肌肉、骨关节剧烈酸痛、皮疹、淋巴结肿大、白细胞计数减少等。在全世界范围主要常见于热带和亚热带地区,是东南亚地区儿童死亡的主要原因之一。
登革热病毒,在波多黎各的美国领土传播广泛,南佛罗里达州大陆和德克萨斯州也一样。Baric说:“携带登革热病毒的蚊子在美国东南部广泛存在。在南部,登革热的再度出现只是时间上的问题。因此登革热的疫苗和治疗是一个至关重要的长期公共卫生优先事项。”
由于抗体依赖增强效应现象的存在,制造真正有效的登革热疫苗非常困难。感染过一种登革热病毒的人通常会产生天生的免疫反应,从而清除体内的病毒,防止同类病毒的重复感染。但是如果这些人被第二种类型的登革热病毒感染,那么这个病毒会因第一次免疫反应而得到增强。这导致的结果是严重的登革热出血热,会致死的。
因此,只对一种类型登革热病毒免疫的疫苗会使其他种类型的登革热病毒更加致命和危险。第一个大型登革热疫苗临床试验在2011年泰国举行。该试验包括了所有四种登革热的鸡尾酒疗法。出于未知的原因,这种疫苗仅仅起部分保护作用。没有证据表明在同一年的登革热2型暴发后,疫苗还能够保护人们。
几十年来,科学家们对创造具有对四种登革病毒同时具有免疫作用的疫苗感到沮丧。但是最近北卡罗来纳大学的研究人员发现了一种针对人抗体的新靶点,这可能是开发针对世上最普遍的蚊子传播疾病疫苗的关键。
为了研究登革热,de Silva和他同事们收集了被感染的斯里兰卡人和出国后被感染的美国人的样本。这些样本使得de Silva研究小组可以发现人类抗体跟老鼠抗体是不一样的。老鼠抗体一直作为疫苗开发的基础。De Silva观察到老鼠抗体仅仅抓住形成病毒外壳的蛋白质的一个区域。人类抗体几乎不能识别那个区域,反而会与外膜蛋白两个部分连接的那个区域绑定。De Silva命名那区域为抗原决定簇铰链。抗原决定簇是人类抗体绑定的外来物质中的任何部分。
通过使用在登革热研究领域的新实验技术,Ralph Baric和Aravinda de Silva实验室展示了一种分子铰链。该分子铰链是蛋白的两个区域连接的地方,同时也是自然人体抗体结合并失活登革热3型病毒的地方。该研究结果,发表在美国国家科学院院刊上,显示了在最初的感染后,绝大多数人体抗体中和该病毒的方式是结合在铰链区域。
为了证明铰链的重要性,de Silva招募了Baric。Baric是开拓创新方式(主要是诺如病毒和冠状病毒为模型)来操纵病毒基因的专家。通过利用de Silva的登革热专业知识和登革热病毒的结构,Baric能够精确定位这个结构复杂的,25个氨基酸非线性排列的铰链结构域,并且从登革热3型病毒颗粒中移除。
该研究是第一个阐述这些仅仅只有25个氨基酸组成的结合位点,如何为来自另一类型登革热病毒的氨基酸进行基因交换,而不影响病毒的完整性。
研究人员表示:“这让我们对人体抗体是如何作用的有大量的了解。对此还可能产生大量的转化方面;它可以为生产其他疾病的疫苗提供一种新方式。”
研究人员白表示,目前正与两个制药公司的疫苗开发商合作,共同测试目前还在临床试验阶段的潜在登革热疫苗的有效性。如果这些疫苗不能与它们的分子铰链结合,那么这些疫苗就不会像研究人员所期望的那么有效,尤其是到最后。
研究人员接着开发了一种方法,成功的从DNA克隆中重新获得登革热病毒,并用从登革热4型中复制的25氨基酸链来取代登革热3 型中的铰链。本质上说,Baric把登革热3型变成了登革热4型。
基因变异的病毒存活下来,并在细胞培养和灵长类动物中生长。接着研究人员把该变异病毒暴露给登革热3型抗体。通常该抗体会绑定登革热3型,但是却对基因修饰过的登革热病毒没有反应。接着他们在细胞系中发现该病毒可以被针对登革热4型的抗体所中和。与Puerto Rico大学的研究人员一起合作,de Silva和 Baric's 研究小组成功展示新病毒感染了灵长类动物,灵长类动物产生了针对登革热4型的抗体。
Baric 说:“这些结果相当于一种模式转变。”DeSilva 补充道:“这让我们知道,我们以前所认为重要的抗原决定簇确实是抗体结合的主要位点。如果抗体能够成功地与病毒上的其他位点结合,那么我们将会看到针对登革热3型的保护能力的小幅度下降。”一些抗体将会与这些其他位点结合并提供一定水平的保护。正好相反,我们所看到的是保护能力的完全丢失。”
De Silva和 Baric现正在进行有关登革热1型和3型的相似试验。如果他们能分离每种登革热的主要抗原决定簇,那么他们能够用所有的四种抗原决定簇修饰病毒的基因。这个结果将会成为针对四种类型的疫苗研发的基础。
De Silva和 Baric正在利用他们的研究结果进一步研究,为何抗体绑定在特定的一个抗原决定簇上,而不是其他的位点。这些信息将会对如何设计有效的疫苗提供更多的线索。 另外,De Silva和 Baric的研究可以转化应用于其他需要疫苗的领域。de Silva说:“大致的想法是一个复杂的蛋白质相互作用位点如今可以从一个病毒移动到另一个病毒上。”例如,来自像丙肝病毒的抗原决定簇可以移动到用于麻疹疫苗的肝病毒上。这种新的嵌合病毒可以同时提供针对丙肝病毒和麻疹病毒的保护。 de Silva补充道:“我们可能甚至不需要任何病毒。我们可能仅仅需要创造已知的抗体能绑定的抗原决定簇。那也能作为疫苗使用。”
来源:医脉通 |
儿童感染新冠病毒的症状、病程有何特点?退烧药怎么选、怎么吃?孩子出现何种症状需立[详细]
导语医养结合将成为下一个风口!在日前召开的第十三届全国人大常委会第三十六次会议上[详细]
版权所有:北京英芙麦迪科技有限公司
地址:北京市顺义区竺园二街2号院8号楼301(天竺综合保税区)
电话:(010)-80489293-6011 邮件:hmp@bjhanmi.com.cn
互联网药品信息服务资格证书 京ICP备07502511号-4
药品医疗器械网络信息服务备案 (京)网药械信息备字(2022)第00010号
(京)-非经营性-2019-0001
京公网安备11011302001972