《PNAS》科学家研制出通用病毒疫苗

加州大学河滨分校的科学家们已经开发出一种基于RNA的多功能疫苗，可有效对抗多种病毒株，对婴儿和免疫功能低下者安全，显示出普遍接种疫苗的巨大潜力。

　　

传统上，疫苗要么含有死病毒，要么含有经过修饰的活病毒。人体的免疫系统识别出病毒中的一种蛋白质，并产生免疫反应。这种反应会产生T细胞来攻击病毒并阻止其扩散。它还会产生“记忆”B细胞，训练你的免疫系统保护你免受未来的攻击。

在一项具有里程碑意义的研究中，加州大学河滨分校（UCR）的研究人员开发了一种创新的RNA疫苗方法，该方法不仅能有效对抗各种流感病毒株，而且其安全性足以用于婴儿和免疫功能低下的人群。这项研究的成果发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，为开发通用疫苗提供了新的可能性，这种疫苗有望终结对每年更新疫苗的依赖。新疫苗使用了一种活的、经过修饰的病毒。然而，它不依赖于接种疫苗的身体有这种传统的免疫反应或免疫活性蛋白——这就是为什么它可以被免疫系统不发达的婴儿或患有免疫系统负担过重的疾病的人使用。相反，这依赖于小的、沉默的RNA分子。

传统的疫苗研发依赖于预测流感季节最可能流行的病毒株，并据此制造疫苗。这种方法不仅耗时，而且存在预测不准确的风险。UCR的科学家们采取了一种全新的策略，他们针对病毒基因组中所有流感病毒株共有的部分，开发了一种RNA疫苗，这种方法可以广泛适用于多种病毒和变异株。

“这种疫苗策略的广泛性是其最大的优势，”UCR病毒学家、论文作者Rong Hai教授表示。“它不仅适用于任何数量的病毒，对任何病毒变种都有效，而且对广泛的人群都是安全的。这可能是我们一直在寻找的通用疫苗。”

研究人员解释说，传统疫苗通常包含死亡或经过修饰的活病毒，它们通过激活人体的免疫系统来产生免疫反应。然而，新疫苗使用了一种经过特殊修饰的活病毒，这种病毒不能产生抑制RNA干扰（RNAi）的蛋白质。RNAi是一种自然发生的分子，能够增强宿主对病毒感染的免疫反应。

“病毒之所以能够成功致病，是因为它们产生的蛋白质能够阻断宿主的RNAi反应，”UCR微生物学教授、论文主要作者Shouwei Ding解释道。“通过制造一种不能产生这些抑制蛋白的突变病毒，我们可以削弱病毒，使其在一定程度上可以复制，但最终输给宿主的RNAi反应。”

在实验中，研究人员使用了一种名为Nodamura的小鼠病毒来测试这种新疫苗。他们使用了缺乏T细胞和B细胞的突变小鼠，发现单次疫苗注射就能保护小鼠至少90天免受致命剂量的未修饰病毒的侵害。值得注意的是，小鼠的九天大约相当于人类的一年。

此外，这种疫苗还具有保护新生小鼠的潜力，因为即使是新生的小鼠也能产生小的RNAi分子。这一发现对于开发适用于6个月以下婴儿的疫苗具有重要意义。UCR已经获得了这项RNAi疫苗技术的美国专利。

研究人员还计划将这一概念应用于流感疫苗的开发，以保护婴儿免受流感的侵害。他们希望这种疫苗能够以喷雾剂的形式提供，因为许多人对注射疫苗有抵触情绪。

“呼吸道感染通常通过鼻子传播，所以喷雾剂可能是一种更容易的输送系统，”Rong Hai教授说。他还指出，病毒发生变异以逃避这种疫苗策略的可能性非常小。“我们用成千上万的小RNA靶向它们的整个基因组，它们无法逃避这一点。”

最终，研究人员相信他们可以“剪切和粘贴”这种策略，为任何数量的病毒制造一种一次性的疫苗。“有几种众所周知的人类病原体，如登革热、SARS、COVID，它们都有类似的病毒功能，”Rong Hai教授说。“这应该适用于这些容易转移知识的病毒。”

这项研究不仅为开发通用疫苗提供了新的思路，也为保护婴儿和免疫功能低下人群提供了新的希望。随着进一步的研究和开发，这种基于RNA的疫苗策略有望成为对抗多种病毒的有力工具，为全球公共卫生安全做出重要贡献。

参考文献:“Live-attenuated virus vaccine defective in RNAi suppression induces rapid protection in neonatal and adult mice lacking mature B and T cells” by Gang Chen, Qingxia Han, Wan-Xiang Li, Rong Hai and Shou-Wei Ding, 17 April 2024, Proceedings of the National Academy of Sciences.