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Science : 流感疫苗局势出现了新挑战

2020-06-29 佚名 生物圈

疫苗流感病毒广义中和抗体
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理论上，由一种疫苗引发多个bnAbs（broadly neutralizing antibodies，广义中和抗体）攻击流感病毒的不同部位，或者更适应病毒的变化，可以帮助缓解耐药突变的问题。

理论上，由一种疫苗引发多个bnAbs（broadly neutralizing antibodies，广义中和抗体）攻击流感病毒的不同部位，或者更适应病毒的变化，可以帮助缓解耐药突变的问题。
在一项新的研究中，来自美国斯克里普斯研究所、弗雷德-哈金森癌症研究中心、华盛顿大学和中国香港大学的研究人员发现一些常见的流感病毒毒株有可能发生突变来逃避由通用流感疫苗引起的广效抗体。这些研究结果突显了设计这类疫苗面临的挑战，应当有助于指导疫苗开发。
相关研究结果发表在2020年6月19日的Science期刊上，论文标题为“Different genetic barriers for resistance to HA stem antibodies in influenza H3 and H1 viruses”。论文第一作者为斯克里普斯研究所的博士后研究员Nicholas Wu博士和斯克里普斯研究所的研究员Andrew Thompson博士。
在这项研究中，这些研究人员发现有证据表明，作为最常见的流感病毒亚型之一，H3N2可以相对容易地发生突变，以逃避两种被认为可以阻断几乎所有流感病毒毒株的抗体。不过，他们发现，对另一种常见亚型H1N1来说，要逃脱同样具有广泛中和作用的抗体要困难得多。

目前流感研究的主要目标之一是开发一种能够诱导广泛中和抗体（broadly neutralizing antibody, bnAb）的通用疫苗，从而使得人们长期免受流感病毒感染。

论文通讯作者、斯克里普斯研究所综合结构与计算生物学系主任Ian Wilson博士说，“这些结果表明，在设计通用流感疫苗或开发使用bnAb的通用流感治疗方法时，我们需要弄清楚如何让流感病毒更难通过抗性突变逃脱。”
通用疫苗的前景
流感每年在世界各地造成数百万病例，至少数十万人死亡。流感病毒长期以来一直是疫苗设计者面临的一个挑战，因为它们可以迅速变异，而且在不同的菌株之间变化很大。
在人群中传播的各种毒株的组合往往会在每个流感季节发生变化，现有的流感疫苗只能对最近传播的一小部分毒株产生免疫。因此，目前的疫苗只能提供部分和暂时的逐季保护。
尽管如此，科学家们一直致力于开发一种通用流感疫苗，通过诱导包括bnAbs在内的免疫反应，以提供长期保护。在过去的十年里，包括Wilson在内的几个研究小组在流感患者康复过程中发现了多株中和抗体，并分析了它们的特性。但在多大程度上，流行性流感病毒为什么能通过简单地变异逃避这些bnAbs还没有得到充分的研究。
在这项由博士后研究助理Nicholas Wu博士和Andrew Thompson博士撰写的研究中，研究小组首次研究了H3N2流感病毒是否可以通过迄今发现的两种更具前景的流感bnAbs来逃避中和作用。
这两种抗体分别是CR9114和FI6v3，它们与病毒结构上一个叫做血凝素茎（hemagglutinin stem）的关键区域结合，而血凝素茎在不同菌株之间变化不大。由于它们对不同流感病毒株具有广泛的抗药性，因此被认为是应该由一种通用流感疫苗来诱导的抗体，同时也是未来治疗严重流感感染的关键。
利用基因突变有条不紊地改变bnAbs结合处的一个又一个蛋白质氨基酸结构块，Wu和他的同事发现了许多单突变和双突变，可以让H3N2流感病毒逃避抗体的感染阻断效应。
研究小组还在一个来自流行性流感病毒株的基因序列数据库中发现了一些这种“抗药性突变”的例子，表明这种突变已经在普通流感病毒的一小部分中偶尔发生。
不同流感病毒株的逃生技能不同
H3N2和H1N1亚型占了大多数在人类中传播的流感病毒株。尽管实验和分析表明H3N2病毒具有广泛的产生抗性突变的能力，但H1N1病毒的情况并非如此。研究人员测试了几种H1N1病毒，发现除了罕见的具有微弱逃逸效应的突变外，似乎没有一种病毒能够变异和逃逸。
研究人员利用结构生物学技术展示了血凝素茎结构的差异如何使H3N2流感病毒比H1N1病毒更容易对两种茎区结合抗体产生抗性突变。
“bnAbs是通用流感疫苗应该诱导的原型抗体，如果H3N2能够相对容易地逃离bnAbs，那么我们可能需要更仔细、更严格地考虑针对某些流感亚型的通用流感疫苗的设计，”Wu说。“好消息是，一种通用流感疫苗至少应该对H1N1亚型有效。”
研究人员现在计划对其他流感亚型和bnAbs进行类似的研究。他们说，理论上，由一种疫苗引发多个bnAbs攻击流感病毒的不同部位，或者更适应病毒的变化，可以帮助缓解耐药突变的问题。

原始出处：Nicholas C. Wu, Andrew J. Thompson, Juhye M. Lee, et al. Different genetic barriers for resistance to HA stem antibodies in influenza H3 and H1 viruses. Science  19 Jun 2020:

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