新的疫苗策略利用“足士兵”T细胞来保护对流感的保护
![This three-dimensional, semi-transparent rendering of a whole influenza virus shows both the clover-like surface proteins on the outside of the virus, as well as the internal ribonucleoproteins on the inside. Existing influenza vaccines introduce proteins found on the surface of flu viruses to help induce immune protection. A new study by researchers at the UW School of Veterinary Medicine uses an internal nucleoprotein to stimulate the immune system in an effort to create a universal flu vaccine. Credit: Centers for Disease Control and Prevention 新的疫苗策略利用“步兵”t细胞来提供对流感的保护](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2020/newvaccinest.jpg)
由于美国人开始为年度流感疫苗提出袖子,威斯康星大学 - 麦迪逊的研究人员已经进入了一种替代疫苗方法,为季节性流感提供了更广泛的保护。
发表在细胞的报道在今天的医学中,科学家们描述了一种基于t细胞的疫苗策略,它可以有效对抗多种流感病毒株。的实验性疫苗通过聚集t细胞,为小鼠的肺部提供持久、多管齐下的保护。t细胞是一种特殊的白细胞,可以通过免疫反应迅速消除病毒入侵。
该研究表明了开发A的潜在战略通用流感疫苗领导这项研究的兽医学学院免疫学教授Marulasiddappa Suresh解释说,“所以你不必每年都生产新的疫苗。”这些发现还有助于理解如何在呼吸道中诱导和维持t细胞免疫,这一知识缺口制约了免疫策略的发展。研究人员认为,同样的方法可以应用于其他几种呼吸道病原体,包括导致COVID-19的新型冠状病毒。
兽医Suresh说:“目前市场上没有任何一种人用疫苗可以像这样注入粘膜并刺激t细胞免疫。”Suresh受过专门训练,研究t细胞对病毒感染的反应。
该策略解决了流感疫苗的“阿喀琉斯之踵”,即通过利用t细胞对多种流感毒株的免疫,每年对不同的流行流感毒株产生特定的抗体反应。特别是,这种新方法需要组织驻留记忆t细胞(TRM细胞)的作用,这种细胞驻留在呼吸道和肺上皮细胞的内壁,与入侵的病原体作战。就像精锐士兵一样,TRM细胞是抵御感染的第一线。
Suresh解释说:“我们以前不知道如何用一种安全的蛋白质疫苗来诱导这些组织常驻记忆细胞,但是我们现在有了一种策略,可以刺激它们进入肺部,从而保护它们免受流感的侵袭。”“一旦一个细胞被感染,这些记忆细胞就会杀死被感染的细胞,感染就会在进一步发展之前停止。”
流感疫苗通过武装免疫系统的作用,以提高识别和抵抗流感病毒的能力。疫苗引入了流感病毒表面上发现的蛋白质,促使免疫系统产生抗体,这些抗体应该是病毒攻击。
但是,因为必须在流感季节之前预测菌株以生产疫苗,任何给定年内的疫苗可能不会完全将病毒菌株与季节的循环中的病毒菌株完全相同。流感病毒经常突变,在时间和地区可能不同。此外,保护既不持久也不是普遍性的。
Suresh指出:“尽管目前人们每年接种的疫苗会刺激抗体反应,但这些抗体并不能相互保护。”“如果那年的疫苗中没有发现新的流感病毒,我们去年产生的抗体将无法保护。这是流行病发生的时候,因为有一种全新的病毒株,而我们没有抗体。这是该领域的一个大问题。”
Suresh和他的团队开发的疫苗针对的是流感的一种内部蛋白质——特别是核蛋白。这种蛋白质在流感株之间是保守的,这意味着它的基因序列在不同的流感株之间是相似的。
这种疫苗还利用一种特殊的成分组合,即佐剂,可以增强免疫功能免疫反应研究人员开发它是为了刺激肺部的保护性t细胞。在实验中,这些佐剂会刺激t细胞形成不同的亚型流感疫苗,记忆辅助T细胞和杀伤T细胞。通过这样做,疫苗利用多种免疫模式。
杀手t细胞寻找并杀死流感病毒感染的细胞。辅助t细胞协助杀伤t细胞并产生促进流感控制的分子。在实验室研究,团队发现需要两种T细胞类型来防止流感。
研究人员在流感的小鼠模型中证明,疫苗在接种疫苗接种后至少400天提供持久的免疫力 - 抗血液菌株。他们将下一步测试雪貂和非人的灵长类动物的疫苗,两种动物模型的流感研究更加生物学上类似于人类感染和传输。
Suresh指出,这种疫苗的佐剂组合使它能够适应其他病原体,并“扩展了疫苗研究的工具箱”。他和他的团队已经设计出针对多种呼吸道病毒的免疫程序。目前,他们正在测试针对肺结核和人类呼吸道合胞病毒(RSV)的相同疫苗策略。肺结核每年在全球感染1000多万人。呼吸道合胞病毒是婴儿和儿童下呼吸道感染的主要原因。
研究人员认为,相同的疫苗技术可以针对SARS-COV-2,冠状病毒导致Covid-19。“基于Covid-19免疫学,我们知道这种疫苗策略很可能是有利的,”Suresh说。
该团队目前正在开发一种抗COVID-19的实验性疫苗并进行试验实验室测试以测量其在小鼠和仓鼠以及COVID-19动物模型中的有效性。在小鼠中进行的未发表的初步研究表明,该疫苗能激发肺部t细胞对COVID-19的强大免疫力。
随着其适应性,这种疫苗方法可能会涉及重要的安全益处。通常,通过活疫苗刺激持久的T细胞免疫应答。例如,全世界施用的麻疹,腮腺炎和水痘疫苗是活的,复制疫苗 - 基本上致病生物的良性版本。这些活疫苗刺激强大,几乎终身的免疫力。然而,由于健康风险,它们通常不能给予怀孕或免疫功能性的个体。
在UW-Madison团队的疫苗的例子中,因为它是一种蛋白质疫苗而不是活疫苗,它应该可以安全的提供给那些怀孕或免疫缺陷的人——这在提供保护给更广泛的患者群体方面是一个优势。苏雷什说,近年来,疫苗开发工作已经从活疫苗转向蛋白质疫苗,因为越来越多的人由于化疗、放疗或艾滋病毒/艾滋病等疾病导致免疫系统受损。
“以前,我们不知道在没有活病毒的情况下如何在肺部诱导t细胞免疫,”Suresh说。“如果我们聪明地使用我们已经开发的组合佐剂,你可以诱导t细胞免疫,它应该留在肺部并保护更长时间。”
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