重组纳米颗粒疫苗中 H5N1 2.3.4.4b 分支血凝素和 / 或神经氨酸酶诱导免疫的关键突破

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Cell Biomaterials

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  高致病性禽流感 H5N1 2.3.4.4b 分支在野生和家畜中传播,偶发人类感染病例,引发对人畜共患病爆发的担忧。研究人员评估重组 H5 血凝素(HA)和 N1 神经氨酸酶(NA)纳米颗粒疫苗的保护效果,发现其能引发免疫反应,降低感染小鼠肺部病毒载量,对防控 H5N1 意义重大。

  在动物与人类的健康边界上,禽流感一直是个不容忽视的 “潜伏者”。高致病性禽流感 H5N1,就像一颗隐藏在暗处的 “定时炸弹”,时不时给人类带来威胁。自 1997 年首次出现人类感染 H5N1 病例以来,它不断在全球各地 “兴风作浪”。近年来,H5N1 clade 2.3.4.4b 分支更是来势汹汹,在野生鸟类、家禽,甚至奶牛等家畜中广泛传播。它不仅能通过气溶胶、接触等方式在动物间传播,还出现了奶牛场工人因接触病牛牛奶而感染的情况,这无疑给公共卫生安全敲响了警钟。
目前已有的针对 H5N1 的疫苗存在诸多问题。早期储备的基于鸡蛋生产的灭活病毒疫苗,生产周期长,一旦鸡蛋供应短缺,生产就会受到影响。而且这些疫苗在控制 HA 抗原剂量时,NA 含量却不明确,而 NA 反应在流感病毒感染的保护性免疫反应中至关重要。同时,现有的北美许可疫苗并非专门针对 H5N1 clade 2.3.4.4b 分支,在人体中的免疫效果难以保证。因此,开发一种更有效的针对 H5N1 clade 2.3.4.4b 分支的疫苗迫在眉睫。

为了解决这些问题,国外研究人员开展了一项关于重组纳米颗粒疫苗的研究。研究人员将来自 H5N1 clade 2.3.4.4b(A/Jiangsu/NJ210/2023)的多聚体 H5 和 N1 展示在含有钴卟啉磷脂(CoPoP)、合成单磷酰脂质 A(PHAD - 3D6A)和 QS - 21(CPQ)的免疫原性脂质体上,制备出重组纳米颗粒疫苗,并在小鼠身上进行实验。研究结果令人振奋,该疫苗在小鼠体内引发了抗原特异性的细胞和功能性抗体反应,双价(H5 + N1)脂质体疫苗能同时针对两种抗原产生免疫反应,显著降低了感染小鼠肺部的病毒载量,还成功保护小鼠免受高致病性 2.3.4.4b H5N1 毒株的致命攻击。这一研究成果发表在《Cell Biomaterials》上,为预防 H5N1 clade 2.3.4.4b 分支感染提供了新的方向和希望,有望成为未来防控高致病性禽流感的有力武器。

研究人员在实验过程中主要运用了以下关键技术方法:首先是重组蛋白技术,通过对 H5 和 N1 蛋白进行改造,分别添加特定的标签和结构域,便于后续的实验操作;其次是脂质体技术,利用 CoPoP 将重组蛋白展示在脂质体表面,构建出纳米颗粒疫苗;最后通过动物实验技术,以小鼠为实验对象,检测疫苗引发的免疫反应、病毒载量变化等指标。

下面来看具体的研究结果:

  • 重组、多聚体展示:将来自 H5N1 clade 2.3.4.4b 的 H5 和 N1 重组蛋白展示在免疫原性 CPQ 脂质体上,H5 和 N1 能迅速从可溶形式转变为脂质体结合形式,且与单克隆抗体探针保持反应性。
  • 免疫反应:通过对免疫后的小鼠进行检测,发现 H5 和 N1 能引发抗原特异性的细胞和功能性抗体反应,双价 H5 + N1 脂质体展示可导致针对两种抗原的免疫反应。
  • 病毒载量与保护效果:感染实验表明,接种双价疫苗的小鼠肺部病毒载量降低,并且能够保护小鼠免受高致病性 2.3.4.4b H5N1 毒株的致命攻击。

研究结论和讨论部分再次强调了该研究的重要意义。目前流感疫苗的有效性受疫苗株与流行株匹配程度的影响,需要频繁更新。而 H5N1 clade 2.3.4.4b 分支的出现,让预防其在人群中的传播成为当务之急。该研究开发的重组纳米颗粒疫苗为应对这一挑战提供了新的思路和方法,有望进一步推动高致病性禽流感疫苗的发展,为保障人类和动物的健康贡献力量。未来,还需要更多的研究来验证该疫苗在人体中的安全性和有效性,期待这一成果能早日应用于实际,为防控禽流感筑起一道坚固的防线。

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