科技日報(bào)記者 張夢然

美國頂尖生物醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)斯克里普斯研究所團(tuán)隊(duì)，將納米顆粒變?yōu)椴《镜摹罢故竞小保M(jìn)而開發(fā)出一種全新疫苗策略，以預(yù)防多種致命絲狀病毒感染。團(tuán)隊(duì)在最新一期《自然·通訊》上發(fā)表的研究稱，這種新型疫苗能將絲狀病毒表面蛋白展示在工程化的自組裝蛋白納米顆粒上，幫助免疫系統(tǒng)更有效地識別并應(yīng)對病毒。實(shí)驗(yàn)顯示，其能誘導(dǎo)產(chǎn)生針對多種病毒的強(qiáng)效抗體反應(yīng)，為開發(fā)更廣泛有效的保護(hù)策略提供了新路徑。

絲狀病毒家族包含多種高致病性病毒，如埃博拉病毒、蘇丹病毒、邦迪布焦病毒和馬爾堡病毒。盡管已有兩種埃博拉疫苗獲批，但目前尚無能夠廣泛防護(hù)整個(gè)絲狀病毒家族的疫苗。它們之所以致命，一個(gè)重要原因是其表面蛋白結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，不僅使人體免疫系統(tǒng)難以識別，也給疫苗和治療方法的研發(fā)帶來挑戰(zhàn)。

過去十年，研究團(tuán)隊(duì)致力于運(yùn)用物理學(xué)方法進(jìn)行蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)研究，目標(biāo)是為每個(gè)主要病毒家族建立通用的疫苗設(shè)計(jì)藍(lán)圖，以便在新病毒暴發(fā)時(shí)能迅速響應(yīng)。此次，他們采用“基于結(jié)構(gòu)的理性設(shè)計(jì)”方法，對病毒表面糖蛋白進(jìn)行精細(xì)研究，并構(gòu)建出了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、形態(tài)規(guī)整的版本。這些糖蛋白是病毒侵入宿主細(xì)胞的關(guān)鍵，也是免疫系統(tǒng)的主要攻擊目標(biāo)。團(tuán)隊(duì)將其組裝在病毒樣蛋白納米顆粒表面，形成類似病毒結(jié)構(gòu)的顆粒，相當(dāng)于打造了一種病毒的“展示盒”，能有效激發(fā)免疫應(yīng)答。

實(shí)驗(yàn)證實(shí)，這些納米顆粒能在小鼠體內(nèi)引發(fā)廣泛的中和抗體反應(yīng)。通過對糖基化位點(diǎn)的進(jìn)一步修飾，團(tuán)隊(duì)還成功“展示”出病毒表面的保守區(qū)域，為開發(fā)覆蓋更廣甚至通用的絲狀病毒疫苗奠定了基礎(chǔ)。

目前，該團(tuán)隊(duì)正將這一策略推廣至拉沙病毒、尼帕病毒等其他高風(fēng)險(xiǎn)病原體，并致力于突破病毒的聚糖屏障，使免疫系統(tǒng)能更有效地攻擊病毒關(guān)鍵部位。團(tuán)隊(duì)成員表示，即使能將抗原穩(wěn)定在理想狀態(tài)，也只能解決60%的問題。許多病毒表面的致密聚糖層仍是一大障礙。而打破這層“隱形斗篷”，是他們下一步的重要研究方向。

總編輯圈點(diǎn)

病毒雖小，一旦興風(fēng)作浪，會對人類生命健康帶來嚴(yán)重威脅。疫苗是人類抵御病毒的核心武器之一。與利用整個(gè)病毒顆粒激活人類免疫系統(tǒng)相比，最新疫苗研發(fā)采用“擒賊先擒王”的策略，即精準(zhǔn)提取病毒表面的關(guān)鍵蛋白——它們是病毒入侵宿主細(xì)胞的“鑰匙”，也是免疫系統(tǒng)識別和攻擊病毒的“靶子”。隨后，將這些關(guān)鍵靶點(diǎn)蛋白有序組裝在預(yù)先設(shè)計(jì)好的蛋白納米顆粒上，從而研發(fā)出新型疫苗。這種策略能夠大大提升免疫識別的強(qiáng)度和效率，為快速開發(fā)出有效遏制病毒傳播的疫苗提供了新思路。