2020年9月27日 訊 /生物谷BIOON/ --近日,一項刊登在國際雜誌Cell Reports Medicine上題為「MedicineProgramming Multifaceted Pulmonary T Cell Immunity by Combination Adjuvants」的研究報告中,來自威斯康星大學麥迪遜分校等機構的科學家們通過研究開發了一種新型疫苗策略,其能通過利用T細胞來為機體提供抵禦流感的免疫保護。
當美國科學家們開始著手研究每年的流感疫苗時,本文的研究人員則開始開發一種替代性的疫苗策略,這種新型疫苗或有望幫助人們有效抵禦季節性流感的感染。文章中,研究人員描述了一種基於T細胞的疫苗策略或能有效抵禦多種流感病毒的感染,這種通過鼻腔注射的實驗性疫苗能通過聚集T細胞來為小鼠肺部提供持久全方位的保護效應;研究者Marulasiddappa Suresh解釋道,本文研究提出了一種開發通用型流感疫苗的潛在策略,相關研究結果或能幫助理解如何在機體呼吸道中誘導並維持T細胞免疫力,研究者認為,相同的方法或能被用來應用於研究其它呼吸道病原體,包括引發COVID-19的SARS-CoV-2等。
圖片來源:Centers for Disease Control and Prevention
目前市場上並沒有能夠進入呼吸道黏膜並通過刺激T細胞免疫力來發揮作用的人類疫苗,這種新型疫苗策略解決了目前流感疫苗開發的致命弱點,即通過利用T細胞抵禦多種毒株的免疫力,來實現每年對不同流行的流感病毒的特異性抗體反應;尤其是這種新方法能利用在組織中(氣管和肺部上皮細胞)駐留的T細胞(TRM cells)來對抗外來入侵的病原體,就好像精銳士兵一樣,TRM細胞能作為抵禦感染的前線士兵。研究者表示,此前我們並不知道如何利用安全的蛋白疫苗來誘導組織駐留的記憶細胞,如今我們有了一種新型策略,即能在肺部中刺激這些細胞來產生保護機體抵禦流感病毒的入侵。一旦細胞被感染,這些記憶細胞就會殺滅被感染的細胞,從而在感染進一步進展之前有效阻斷感染。
流感疫苗能通過增強機體免疫系統的功能來識別並抵禦流感病毒從而發揮作用,疫苗會引入流感病毒表面的特殊蛋白,促進免疫系統產生抗體,在病毒攻擊機體時及時作出反應;然而,由於必須在流感季節前預測病毒毒株從而開發疫苗,因此任何一年的疫苗或許都不能完全匹配該季節所流行的病毒毒株,而且流感病毒經常會發生突變,且會在不同時間和地區之間存在一定差異,而且疫苗的保護既不持久也不普遍。研究者Suresh指出,儘管當前人們所接種的疫苗能刺激機體產生抗體反應,但這些抗體並不能進行交叉保護,如果有一種新型流感病毒毒株沒有在當年疫苗中出現的話,機體去年產生的抗體或許就無法提供保護,這時候就會發生大流行,因為有一種全新的病毒毒株出現,而機體也並沒有有效抵禦這種毒株的抗體。
研究人員所開發的新型疫苗能針對流感病毒中的一種內部蛋白質—核蛋白,這種蛋白在不同流感病毒毒株之間是保守的,這意味著其遺傳序列在不同流感病毒毒株之間是相似的。這種新型疫苗還能利用一種特殊的佐劑組合來增強機體的免疫反應,研究者所使用的佐劑能刺激肺部中的保護性T細胞形成不同的亞型,即在實驗室流感疫苗的條件下形成記憶輔助T細胞和殺傷性T細胞,這樣新型疫苗就會利用多種免疫模式來發揮作用。殺傷性T細胞能追捕並殺滅被流感病毒感染的細胞,而輔助T細胞則能幫助殺傷性T細胞發揮作用,並能產生特殊分子來促進機體對流感病毒的控制,在實驗室研究中,研究者發現,上述兩種T細胞均能保護機體抵禦流感。
通過對小鼠模型進行研究,研究者發現,這種新型疫苗能為小鼠提供持久的免疫力(接種後至少400天),同時還能抵禦多種流感病毒,下一步研究者將會在雪貂和非人類靈長類動物中測試該疫苗,這兩種進行流感研究的動物模型在生物學上與人類感染和傳播模式更為相似。這種疫苗的佐劑作何能使其適應其它更多的病原體,這或許就擴大了疫苗研究的工具箱,目前研究者設計了多種該方法來編程靶向作用多種呼吸道病毒的免疫力,同時研究者也在檢測能抵禦結核病和人類呼吸道合胞病毒的相同疫苗策略。
研究者認為,同樣的疫苗技術還能用於抵禦SARS-CoV-2,基於COVID-19的免疫學信息,目前研究者知道這種新型的疫苗策略或許也能產生一定的治療效用。目前研究者正在開發一種針對COVID-19的實驗性疫苗策略,同時他們還進行了實驗室測試來測定其在小鼠和倉鼠機體中的有效性,在小鼠機體中進行的研究結果表明,這種新型疫苗策略能刺激肺部產生抵禦COVID-19的強大T細胞免疫力。
本文中,研究人員所開發的疫苗是一種蛋白質疫苗(並非活疫苗),其能安全用於那些懷孕或免疫力低下的人群中,研究者Suresh表示,近年來,疫苗研發工作已經從活疫苗轉向到了蛋白質疫苗研究上,因為越來越多的人群會因化療、放療或HIV感染等疾病而產生免疫系統受損的表現。此前研究人員並不知道如何在沒有活病毒的情況下誘導肺部產生T細胞免疫力;如今他們通過巧妙使用所開發的聯合佐劑就能誘導T細胞免疫力並在肺部中產生很長的保護時間。(生物谷Bioon.com)
參考資料:
【1】New vaccine strategy harnesses 'foot soldier' T-cells to provide protection against influenza
by Meghan Lepisto, University of Wisconsin-Madison
【2】Chandranaik B. Marinaik,Brock Kingstad-Bakke,Woojong Lee, et al. Programming Multifaceted Pulmonary T Cell Immunity by Combination Adjuvants, Cell Reports Medicine (2020). DOI:10.1016/j.xcrm.2020.100095