2022年猴痘病毒(mpxv)的全球暴發突出表明迫切需要更安全、更容易獲得的新一代疫苗。
2024年1月5日，中國科學院微生物研究所，中國疾病預防控制中心，北京大學等多單位合作，高福、王奇慧、譚文傑及王寒作為通訊作者在nature immunology 在線發表題為「rational design of a 『two-in-one』 immunogen dam drives potent immune response against monkeypox virus」的研究論文，該研究用結構導向的多抗原融合策略設計了一種「二合一」免疫原，該免疫原基於單鏈二聚體mpxv細胞外包膜病毒抗原a35與細胞內成熟病毒抗原m1(稱為dam)二價融合。
與聯合免疫策略相比，dam保留了這兩種成分的天然表位構型，並表現出更強的a35特異性和m1特異性抗體反應以及對牛痘病毒(vacv)的體內保護作用。dam誘導的mpxv特異性中和抗體比活疫苗誘導的高28倍。鋁佐劑的dam疫苗可以保護小鼠免受致命的vacv攻擊，並且具有安全性，中試規模的生產證實了dam的高產率和純度。因此，該研究為開發針對mpxv和其他正痘病毒的替代疫苗提供了創新的見解和候選免疫原。
自2022年5月在英國確診第一例mpox(也稱為猴痘)病例以來，猴痘疫情已在全球造成9.1萬多例感染。痘是一種病毒性人畜共患疾病，由mpxv引起，mpxv是一種屬於痘病毒科的正痘病毒。另外三種正痘病毒對人類具有致病性：天花病原體天花病毒(varv)、牛痘病毒(cpxv)和vacv1。基於相似性，在20世紀上半葉成功根除天花期間，毒性較小的vacv被用作通過疤痕化給葯的活病毒疫苗。
痘病毒基因組由一個大的線性雙鏈dna組成，有能力編碼多達200種病毒蛋白。近一半的病毒蛋白質組致力於阻礙宿主細胞的先天免疫，而人們對刺激保護性宿主免疫的痘病毒抗原的了解目前尚不完整。因此，通過活病毒疫苗引入的大量病毒蛋白，其中許多不能誘導有效的抗病毒免疫反應，並可能損害宿主的免疫反應，產生了不確定性和安全性風險，特別是對免疫功能低下的人群。
dam是一種優良的免疫原，可引起交叉反應性抗體（圖源自nature immunology）
痘病毒可以產生兩種不同抗原形式的感染性病毒粒子，即細胞內成熟病毒粒子(imvs)和細胞外包膜病毒粒子(eevs)，它們被認為分別介導宿主之間和宿主內部的傳播。已經嘗試使用比活病毒疫苗更安全的dna疫苗或亞單位疫苗策略來替代痘病毒疫苗。幾種imv抗原(主要是d8、l1、h3和a27)與eev抗原(b5和a33)聯合免疫可有效保護小鼠免受vacv的致命攻擊，或非人靈長類動物模型中mpxv的致命攻擊。然而，多抗原聯合免疫，無論是核酸疫苗還是蛋白疫苗，都面臨著一些重大挑戰。由於核酸疫苗中各組分的生物利用度和表達效率無法有效控制，難以實現不同免疫原之間持續平衡的免疫應答，對疫苗保護的穩定性和最大化提出了巨大挑戰。
該研究描述了一種基於結構引導免疫原設計和多抗原融合的mpxv疫苗開發策略。兩種mpxv抗原，m1和a35，被用來開發「二合一」版本的嵌合免疫原，將其命名為dam(雙a35和m1的串聯融合)。dam引起的抗體反應可以交叉識別其他致病性痘病毒，但對mpxv抗原最有效。在小鼠體內，與m1和a35聯合免疫相比，dam在特異性抗體反應和對vacv攻擊的保護方面優於m1和a35。dam接種誘導的mpxv特異性中和抗體滴度明顯高於活疫苗切割誘導的。鋁佐劑dam提供的安全性，以及從行業標準穩定的中國倉鼠卵巢(cho)細胞系中純化後的高產量和高純度，表明了疫苗開發的潛力。
參考文獻：
wang h, yin p, zheng t, qin l, li s, han p, qu x, wen j, et al. rational design of a 'two-in-one' immunogen dam drives potent immune response against monkeypox virus. nat immunol. 2024 jan 5. doi: 10.1038/s41590-023-01715-7. epub ahead of print. pmid: 38182667.
責編|探索君
排版|探索君
文章來源|「inature」
