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广谱狂犬病毒疫苗研究的最新进展(3)
yanjx45 2020-8-7 15:29
广谱狂犬病毒疫苗研究的最新进展( 3 ) 目前 丽沙病毒属 的病毒,即狂犬病毒和狂犬病毒相关病毒,总共发现有大约 18种,可细分为三个 遗传谱系( phylogroups) 。现有狂犬病毒疫苗是用经典的 狂犬病毒( RABV) 制备的,只能针对 遗传谱系1 的病毒提供较好的免疫保护作用,而对 遗传谱系 2 和 3 的病毒则效果可能不佳。为了确保人类完全免除所有类型狂犬病毒的危害,有必要开发 广谱狂犬病疫苗 ,能针对各种类型的狂犬病毒都发挥免疫保护作用。由于 基因1型狂犬病毒( RABV) 以外的 17种丽沙病毒绝大多数都以蝙蝠为宿主,目前已知它们对人的危害很罕见,所以长期以来对此类疫苗研发的需求和动力不足,因而经费来源有限,进展缓慢。 近期 美国费城杰弗逊大学 和 美国CDC 的研究人员合作在 广谱狂犬病毒疫苗 研究方面取得重要进展,他们的研究论文于 7月21日 在线发表在《 Cell Reports(细胞报告)》杂志上。现将该论文的主要内容进行摘译(因内容较多,分数次发布)。 含嵌合糖蛋白的丽沙病毒疫苗具有跨遗传谱系的保护作用 ( Lyssavirus Vaccine with a Chimeric Glycoprotein Protects across Phylogroups ) 图 2 . 丽沙病毒嵌合 G 疫苗的构建与恢复 ( A ) 病毒基因组构建示意图。 BNSP333  是基于 RABV  SAD B19 株的亲本疫苗载体。其 G 位于固有的第 4 位,包含 R333E 减毒突变。 BNSPDG  基于 BNSP333 ,但缺乏原生的 G 。以下所有的实验构建都基于 BNSPDG 。 rRABV  在第二位置包含 按人类密码子优化 (c.o.) 的含 R333E 减毒突变的 RABV G 。 rMOKV  在第二位置包含 按人类密码子优化( c.o. ) 的 MOKV G 。 rChimera1 (LyssaVax)  在第二位置含有带 R333E 减毒突变 的嵌合 G1 。 rChimera2  在第二个位置包含嵌合G2。    讨论 (二)                                   疫苗诱导的抗体反应 我们对 LyssaVax 疫苗 产生的抗体反应感兴趣,因为抗体水平可反映疫苗引发的免疫反应的强度。 ELISA 结果显示, LyssaVax 可诱导高滴度的抗 MOKV G 和 RABV G 的 IgG 抗体。用 rRABV 和 rMOKV 免疫获得的血清包含较高滴度的抗体 , 它们可结合异种抗原 ( 例如,用 rMOKV 免疫 14 天后的老鼠血清能与 RABV G 结合 ) 。然而 ,ELISA 检测的是多种抗体 , 不考虑功能 ( 例如 , 有中和活性和无中和活性的都能检测到 ) 。此外, ELISA 中使用的抗原是经洗涤剂处理可溶解的,这可能会暴露出在完整的活病毒粒子上原本难于接近的表位。 只有较少的一部分抗体在中和病毒中起作用,而这些 VNAs (病毒中和抗体) 的高滴度是预防 RABV 感染的最重要保证 ( 世界卫生组织, 2017) 。因此,除了全程接种疫苗, 狂犬病免疫球蛋白 (RIG) 的接种是当前 PEP (暴露后预防) 中提供短期被动免疫的一个关键组成部分。以 rRABV 或 rMOKV 的免疫接种作为对照, LyssaVax 免疫的小鼠血清中和 RABV CVS-11 株和 MOKV G 假型病毒( pseudotypes ) 的能力 几乎在同一水平。尽管 LyssaVax 免疫后在第 28 天和 35 天 RABV   VNAs 的水平低于对照,但在第 56 天之后它们的数值是相当的。此外,在第 35 天, LyssaVax 免疫达到的滴度比 0.5 IU/mL 的保护阈值平均高出 60 倍以上,证明了 LyssaVax 具有诱导 VNAs 的强大功能。源于 rRABV 和 rMOKV 对照的血清在 RFFIT 和 PTV ( pseudotype viruses ,假型病毒) 中和试验中仅有最低限度的交叉中和反应,而且只有在较晚的时间点才会出现这种情况。 在建立了针对该组分病毒的强大功能抗体反应后,我们设计了免疫原性研究来评估与其他丽沙病毒的交叉中和反应。 考虑到该疫苗针对非组分病毒的 VNA 滴度可能降低,我们在 LyssaVax 和对照疫苗 rRABV 中加入 toll 样受体 4 (TLR4) 激动剂 GLA-SE (一种新型疫苗佐剂) 。 lyssavax 免疫血清中和了所有测试的病毒 ; 在 遗传谱系 I 病毒中, lyssavax 诱导的血清中和效果明显低于 rRABV 对照疫苗,而对于 DUVV ,需要添加 GLA-SE (疫苗佐剂) 才能在大多数样本中实现中和。在针对 遗传谱系 II 病毒的效果试验中, LyssaVax + GLA-SE 诱导的 VNA 滴度最高,针对 MOKV 和 LBV D ,未加佐剂的 LyssaVax 甚至明显高于 rRABV + GLA-SE (佐剂)。微量中和试验的两个结果令人惊讶: LyssaVax 对遗传谱系 I 中的非 RABV 病毒产生相对较低的 VNA 滴度,而 rRABV ,无论带或不带 GLA-SE ,都能诱导针对 LBV-B 、 LBV-D 和 SHIBV 的交叉中和 VNA 。对于遗传谱系 I 的低 VNA 滴度, LyssaVax 中源于 MOKV G 核心区域的抗原位点可能对 遗传谱系 I 中的非 RABV 病毒的中和更重要。 在一项用 抗 RABV 单克隆抗体 针对 RABV 的一组毒株和丽沙病毒进行的测试中, 5 种单克隆抗体中没有一个与 EBLV-1 或 DUVV 结合,而且在先前报道的 RABV G/MOKV G 嵌合疫苗试验中,抗 EBLV-1 和 DUVV 的 VNA 滴度也最低。这些数据表明,为了全面覆盖遗传谱系 I 和 II , LyssaVax 可能需要来自遗传谱系 I 的不同病毒的成分。也有研究表明,较高浓度的抗 RABV 血清对于中和遗传谱系 I 中的非 RABV 病毒是必要的,因此 LyssaVax 的 RABV G 特异性滴度可能不够高。在 LyssaVax 中加入 GLA-SE 能够提高针对遗传谱系 I 病毒的 VNA 滴度,这个结果与上述看法也是一致的。 虽然丽沙病毒属的遗传谱系划分是基于遗传和抗原聚类,但也有许多抗原性连续变化即离散度较低的例子。例如 , 跨遗传谱系的中和 , 在 RABV 免疫的具有 异常高 VNA 滴度 的实验室工作人员中就曾观察到。至少有两个例子表明,抗 RABV G 单克隆抗体可交叉中和 MOKV 。此外, 抗原制图( cartography ) 研究已经确定,丽沙病毒 Gs 之间只有 67% 的抗原差异可以从氨基酸序列中预测。 在 LyssaVax 具有交叉中和作用的情况下,尚不清楚血清中是否含有单独的交叉反应抗体,或是否有离散的抗体群与每种抗原结合 ; 这两种可能性都可能起作用。这个问题只能通过分离和鉴定单克隆抗体来解决,这是未来研究的目标。了解生理相关抗体与 RABV 以外的丽沙病毒 Gs 相结合的位置,对于详细研究 LyssaVax 如何激发针对多种丽沙病毒的保护性抗体将是非常重要的。 针对狂犬病的保护 LyssaVax 所含嵌合 G 来源于两种组成病毒,由于产生了针对这两种病毒的高滴度 VNAs ,我们预期能提供完全保护。 LyssaVax 确实保护了所有感染 RABV 或 rMOKV 的小鼠,没有观察到体重减轻或临床症状。 虽然丽沙病毒通常是经 颅内 注射接种,但本研究选择 i.n. ( intranasal , 鼻内 )途径接种,有几个原因。首先,在致病性研究中,我们观察到雌性小鼠具有一致的致病性。第二, rMOKV 在 i . m . (肌肉内)途径接种时不具有致病性,这与对 WT (野生型) MOKV 的研究一致。第三, i.n. 途径已被证明是可接受的替代颅内注射方法用于 RABV 攻毒试验。最后, i.n. 途径接种对实验室人员的风险较小。 在对照组中,免疫和攻毒采用同源疫苗 / 病毒的小鼠如预期的都存活,而 某些小鼠用异种病毒攻毒也存活 。这是令人惊讶的 , 因为尽管用 ELISA 检测时抗体针对异种病毒 Gs 的滴度相当高,用 rMOKV 免疫的小鼠对 RABV 的中和滴度非常低,而 r RABV 也不能中和 MOKV G 假型病毒。然而 , 根据 rMOKV 血清能交叉中和遗传谱系 I 中 RABV 以外的其他病毒 , 某些小鼠用异种病毒攻毒也存活也是可以理解的。 值得注意的是, 2 只小鼠经 rMOKV 免疫后体重下降并被实施了安乐死,用 rRABV 免疫的 2 只小鼠在用 rMOKV 攻毒后体重下降并最终恢复。非典型攻毒模型 ( 减毒株采用 i.n. 接种 ) 可能是原因 ; 这可以通过 WT (野毒株)攻毒实验来解决。考虑到 9/10 的模拟免疫小鼠被安乐死,第 10 只小鼠确实在感染后存活,尸检检测到 RABV VNAs ,我们用2张图显示被成功感染的2只小鼠。 发展能中和丽沙病毒的广谱的 VNAs 的机制还没有被研究,已提出了关于丽沙病毒之间的抗原关系以及如何提供保护的重要问题。在没有中和抗体的情况下,可能有额外的、未明确鉴定的免疫机制有助于提供保护。对这种可能性值得进一步调查。 结论 我们提出了一种以单一 嵌合糖蛋白 为特征的丽沙病毒疫苗,该疫苗是根据对丽沙病毒 G 结构的预测而设计的。嵌合的 G 保留了组分病毒 (RABV 和 MOKV)Gs 的抗原特征和细胞感染功能。当作为灭活疫苗制剂使用时,它刺激产生高滴度的中和抗体,能对抗所含 G 蛋白的来源病毒和一些额外的丽沙病毒。 最后, LyssaVax 被证明可以抵抗 RABV 和重组 MOKV 的攻击。尚需要进一步改进以提高针对遗传谱系 I 病毒的 VNA 滴度。我们建议,随着进一步的开发,这种疫苗可在丽沙病毒爆发期间使用,或在非 RABV 丽沙病毒流行的地区替代现有的狂犬病疫苗。 (全文完) 参考文献: Fisher et al., Lyssavirus Vaccine with a Chimeric Glycoprotein Protects across Phylogroups , 2020, Cell Reports , 32, 107920  July 21, 2020   https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.107920 相关博文: 广谱狂犬病毒疫苗研究的最新进展( 1) 2020-07-30 广谱狂犬病毒疫苗研究的最新进展( 2) 2020-08-05
个人分类: 狂犬病防治|4804 次阅读|0 个评论
广谱狂犬病毒疫苗研究的最新进展(2)
yanjx45 2020-8-5 09:14
广谱狂犬病毒疫苗研究的最新进展( 2 ) 目前 丽沙病毒属 的病毒,即狂犬病毒和狂犬病毒相关病毒,总共发现有大约 18种,可细分为三个 遗传谱系( phylogroups) 。现有狂犬病毒疫苗是用经典的 狂犬病毒( RABV) 制备的,只能针对 遗传谱系1 的病毒提供较好的免疫保护作用,而对 遗传谱系2和3 的病毒则效果可能不佳。为了确保人类完全免除所有类型狂犬病毒的危害,有必要开发 广谱狂犬病疫苗 ,能针对各种类型的狂犬病毒都发挥免疫保护作用。由于 基因1型狂犬病毒( RABV) 以外的 17种丽沙病毒绝大多数都以蝙蝠为宿主,目前已知它们对人的危害很罕见,所以长期以来对此类疫苗研发的需求和动力不足,因而经费来源有限,进展缓慢。 近期 美国费城杰弗逊大学 和 美国CDC 的研究人员合作在 广谱狂犬病毒疫苗 研究方面取得重要进展,他们的研究论文于 7月21日 在线发表在《 Cell Reports(细胞报告)》杂志上。现将该论文的主要内容进行摘译(因内容较多,分数次发布)。 含嵌合糖蛋白的丽沙病毒疫苗具有跨遗传谱系的保护作用 ( Lyssavirus Vaccine with a Chimeric Glycoprotein Protects across Phylogroups ) 结果 基于结构设计嵌合丽沙病毒糖蛋白   图 1 . 基于结构的嵌合丽沙病毒糖蛋白设计 (A - C)   丽沙病毒糖蛋白 (G) 胞外区域单体的结构模型。 (A) 突出显示丽沙病毒 G 结构区域的的代表性结构模型 ( 黄色表示 clip 区,橙色核心区,红色 flap 区 ) 。嵌合G1 (B) 和嵌合G2 (C) 中, clip 区用白色显示,核心( core )区和 flap 区分别用蓝色或红色表示,对应 (E) 和 (F) 中的示意图。 (D – F)   (D) 线 型 图代表 丽沙病毒 G 单体 , RABV G / MOKV 嵌合 Gs 命 名 为 嵌合 G 1 (E) 和嵌合 G 2 (F) 。 在 (D )中, 提 议的 结构域的 胞外域用颜色标记 ( clip 黄色 , 核心橙色 , flap 红色 ), 它 们是已知存在于 RABV G 上的 抗原 位点 : 位点 I( 氨基酸 残 基 224 - 229) ,位点 II(34 - 42 和 198 - 200) ,位点 III(330- 338) ,位点 IV(263 - 264) 和较小的位点 ‘‘a’’ (342–343) 。 R333E , RABV G 在残基 333 的减毒突变。 TM ,跨膜区。 嵌合糖蛋白具有功能并支持病毒复制(具体内容略,下同) LyssaVax 疫苗经肌内和鼻内途径接种是不致病的 LyssaVax 诱导针对 RABV 和 MOKV 的高滴度抗体 LyssaVax 诱导针对 RABV 的中和抗体 LyssaVax 引发的抗体能中和 MOKV G 伪型病毒( Pseudotypes ) LyssaVax 能抵御 RABV 和 rMOKV 的致命挑战 LyssaVax 诱导的抗体能中和多种野型( WT )丽沙病毒 讨论 (一) 嵌合 G 蛋白 疫苗的基本原理 有各种各样的方法来扩大疫苗的保护范围,其中一些已被尝试用于丽沙病毒。一种直接的方法是制造多个疫苗结构,每个都表达一种单独的丽沙病毒 G ,但是这种策略会使已经被认为对最需要它的地区过于昂贵的疫苗的成本再增加一倍。此外,一种丽沙病毒 G 可能比其他的具有免疫优势。有人提出接种采用活载体来制备丽沙病毒疫苗 ; 此类疫苗虽然在野生动物狂犬病疫苗接种活动中更便宜,也更成功,但出于安全原因,不太可能被批准用于人类。 另一种方法是在单一疫苗结构中添加多个 G 蛋白的成分。外源病毒 Gs 已成功添加到 RABV 基因组中,其 Gs 表达量与原来的 RABV G 相当。然而,含有多株丽沙病毒 Gs 的重组病毒的稳定性还没有经过严格的测试。根据我们的经验,丽沙病毒的 Gs 各自表现出不同的生长速度和表达水平。我们的初步数据表明,当在单一载体中组合时,效率较低的 G 对重组病毒有不利影响,并对重组病毒造成选择性压力,使其失去 G 蛋白的表达,从而导致该病毒生长较慢。因此,我们提倡使用含单个G蛋白的丽沙病毒疫苗。 在最近发表 RABV G 晶体结构之前,我们的蛋白设计工作受益于相关 弹状病毒科 的 VSV ( vesicular stomatitis virus ,水疱性口炎病毒 ) 的预融合 G 结构。 VSV G 的结构使我们能够重新审视嵌合体策略,设计一种更新的嵌合丽沙病毒 G ,并生成具有相关功能的病毒。此外,尽管缺乏关于非 RABV 丽沙病毒 Gs 抗原区域的详细知识,我们还是谨慎设计了一个嵌合 G ,其中潜在的抗原位点在两个主要区域之间保持平衡。位点 II 和 III 可能是最重要的,因为它们分别与两个公认的 RABV 细胞受体: 烟碱乙酰胆碱受体 (nAChR) 和 低亲和力神经营养因子受体 (p75 NTR) 共享结合位点。尽管与 II 位点结合的 G 特异性单克隆抗体占很大比例, II 位点通常被认为是最具有免疫原性的位点,然而实际上许多与 I 位点结合的单克隆抗体被开发用来取代 PEP 中的免疫血清。位点 IV 的免疫原性已经在小鼠、人类和犬中得到证实。源于不同种属动物的 RABV 抗体应答被认为没有显著差异。总之,我们认为基于 域( domain ) 生成嵌合 Gs 的方法是一个更好的选择。 丽沙病毒 Gs 之间 糖基化位点 不同: RABV G 在残基 37 、 247 和 319 处有 3 个预测的 n- 链糖基化位点 ;MOKV G 共享 n319 位点但只有另一个预测的 n202 位点。因此,嵌合 G1 有两个预测位点: N202 和 N319 。 N319 位点在丽沙病毒中保守,被认为是成熟和通过内质网和高尔基体运输所需的最小位点。 N37 已被证明不能有效地糖基化,而且对于正确的 G 折叠和功能来说可能是不可缺少的。最后,已经提出 MOKV G 中的 N202 位点在体内没有糖基化。虽然嵌合物 G 的糖基化位点需要进一步的研究来确定,但是我们的数据与被引的工作是一致的,因为我们没有观察到糖基化影响 LyssaVax 抗原性的证据。 含嵌合 G 的病毒活性的恢复 尚不清楚为什么嵌合 G 2 不能使病毒恢复。作为单一的表面蛋白, G 完成了许多任务,包括三聚体化,与细胞受体结合,以及介导膜间融合,这些都可能被新的重组蛋白打乱。转染细胞的免疫荧光显示,嵌合的 G 2 被成功地生产、运输到细胞表面,并显示出预期的抗原性,这表明功能而不是结构问题阻碍了病毒活性的恢复。 无论如何,嵌合 G 1 是嵌合 G 疫苗的一个较好的选择,因为它包含了 RABV G 贡献的 flap 区域内的减毒突变 R333E ( 图 1E) 。 RABV G 中的 R333 残基与一个假定的 RABV 细胞共受体,低亲和神经营养蛋白受体, p75 NTR 的联系是至关重要的。在成年小鼠中,仅 R333E 突变通过外周感染途径丧失致病性,可能导致两种途径检测的 LyssaVax 的失活。 参考文献: Fisher et al., Lyssavirus Vaccine with a Chimeric Glycoprotein Protects across Phylogroups , 2020, Cell Reports , 32, 107920  July 21, 2020   https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.107920
个人分类: 狂犬病防治|3643 次阅读|0 个评论
广谱狂犬病毒疫苗研究的最新进展(1)
yanjx45 2020-7-30 17:27
广谱狂犬病毒疫苗研究的最新进展(1) 目前 丽沙病毒属 的病毒,即狂犬病毒和狂犬病毒相关病毒,总共发现有大约 18种,可细分为三个 遗 传谱系(phylogroups) 。 现有狂犬病毒疫苗是用经典的 狂犬病 毒( RABV ) 制备的,只能针对 遗传谱系1 的病毒提供较好的免疫保护作用,而对 遗传谱系2和3 的病毒则效果可能不佳。为了确保人类完全免除所有类型狂犬病毒的危害,有必要开发 广谱 狂犬病疫苗 ,能针对各种类型的狂犬病毒都发挥免疫保护作用。由于 基因1型狂犬病毒( RABV ) 以外的 17 种丽沙病毒绝大多数都以蝙蝠为宿主,目前已知它们对人的危害很罕见,所以长期以来对此类疫苗研发的需求和动力不足,因而经费来源有限,进展缓慢。 近期 美国费城杰弗逊大学 和 美国CDC 的研究人员合作在 广谱狂犬病毒疫苗 研究方面取得重要进展,他们的研究论文于 7 月 21 日 在线发表在《 Cell Reports (细胞报告)》杂志上。现将该论文的主要内容进行摘译(因内容较多,分数次发布)。 含 嵌合糖蛋白的 丽沙病毒 疫苗具有跨 遗传谱系 的保护作用 ( Lyssavirus Vaccine with a Chimeric Glycoprotein Protects across Phylogroups ) 简介 狂犬病相关病毒会引起与狂犬病毒类似的疾病,但目前的疫苗并不总是能起到保护作用。 Fisher 等人设计了一种具有功能的嵌合包膜蛋白的疫苗,该蛋白结合了两种高度分化的病毒的部分组成成分。这种疫苗能在小鼠体内产生强大的免疫反应,保护小鼠免受疾病的侵袭。 图解摘要 ( Graphical Abstract ) 本论文的亮点 ( Highlights )   结构模型用于设计一种嵌合病毒糖蛋白。 嵌合蛋白具有功能并能促进病毒复制。 狂犬病相关病毒疫苗诱发保护性中和抗体。 佐剂提高抗体反应的强度和通用性。 摘要 ( SUMMARY )   如果不进行处治,狂犬病几乎 100% 是致命的,每年估计有 59 , 000 人死亡。适当接种疫苗和生物制剂非常有效。 16 种与狂犬病相关的病毒 ( 丽沙病毒 ) 同样都是致命的,但有些病毒的歧异程度足以逃避目前基于经典 狂犬病毒 (RABV) 制备的疫苗和生物制剂的保护作用。 我们现在报告疫苗 LyssaVax 的开发和鉴定。这种疫苗的特点是其结构设计:具有功能的 嵌合糖蛋白 (G) 含有 RABV 的 G 蛋白和高度异化的 Mokola 病毒 (MOKV) 的 G 蛋白在免疫学上重要的 区段( domains ) 。 LyssaVax 在小鼠中可诱导产生同时针对 RABV 和 MOKV 的 G 蛋白的高滴度特异性抗体。免疫血清还可以中和一系列跨越主要 遗传谱系 的野生型丽沙病毒。经 LyssaVax 免疫的小鼠在用 RABV 和 MOKV 的重组病毒攻击时能得到保护。总之, LyssaVax 证明了G蛋白结构建模在疫苗设计中的作用,并已构建成了一种广谱的丽沙病毒候选疫苗。 引言 ( INTRODUCTION ) 在卫生基础设施薄弱的发展中国家的研究表明,人类狂犬病死亡人数可能被严重低估。如果在出现症状之前不采取干预措施, 狂犬病毒 (RABV) 引起的脑炎是人类已知的最致命的病毒感染。较少为人所知的是,与狂犬病相关的丽沙病毒引起相同的人畜共患疾病,与 RABV 具有相似的死亡率,但研究却少得多。丽沙病毒属由 17 种单链负链 RNA 病毒组成,至少分为三个 遗传谱系 (RABV 被归为遗传谱系 I) 。经典的 RABV 在除南极洲以外的所有大陆上传播 ; 非 RABV 丽沙病毒在欧洲、非洲、亚洲和澳大利亚流行。 如果及时注射疫苗和抗血清,狂犬病的存活率很高。 RABV 疫苗被赞誉为是疫苗可预防传染病中成本最低但效益最大的疫苗之一 ( 与 Gavi ,即 全球疫苗和免疫联盟 和各国政府关于避免每例死亡的代价相比 ) 。至关重要的是 , 其他狂犬病相关病毒引发的疾病并不总是能用以 RABV 为基础的疫苗和生物制剂进行预防 : 针对遗传谱系 II 和 III 病毒只能提供非常有限的保护,即使在遗传谱系I之内的病毒感染也存在 暴露后预防 (PEP) 的失败,尽管在系统发生上是与 RABV 的关系较近的病毒。尽管如此,现有的疫苗都是单一地针对 RABV 开发的。目前对丽沙病毒的研究特别是对广谱丽沙病毒疫苗的开发缺少应有的投资,如果出现一种遗传差异较大的丽沙病毒,将会产生深远的影响。 非 RABV 丽沙病毒分担的疾病负担比例尚不清楚 : 由丽沙病毒引起的病毒性脑炎和相应症状与 RABV 感染难以区分,目前基于高度保守的 核蛋白 (N) 的诊断试剂无法区分丽沙病毒。在人类病例或动物群体监测中,只有在很少情况下才有鉴别性诊断方法可用。非 RABV 丽沙病毒感染的确切证据只能在死后分析中得到,而且可用的方法 ( 病毒基因组测序或用不同丽沙病毒的特异性抗体探测 ) 还没有标准化。在野生动物中的血清阳性率研究表明,与 RABV 相比,丽沙病毒以较低但稳定的比例传播。由 6 种非 RABV 丽沙病毒引起的少量人类死亡已经被证实,但实际数字可能更高。 散发性 RABV 暴发和新丽沙病毒的同步发现挑战了我们对丽沙病毒进化和宿主切换的理解。 RABV 可能起源于蝙蝠病毒,然后多次传播到陆地哺乳动物宿主,特别是狗。目前 95% 的人类 RABV 死亡是由犬类造成的。丽沙病毒在蝙蝠中传播,但有两个显著的例外: Ikoma 病毒 (IKOV) 和 Mokola 病毒 (MOKV) 的储存宿主尚未得到鉴定。它们进一步适应陆地环境的可能性以及随之而来的人类风险增加值得关注。遗传谱系2的歧异的成员 MOKV 是非 RABV 丽沙病毒中首批被发现的病毒之一 , 以 RABV 为基础的疫苗在动物中不能针对该病毒提供保护已经被很好地记录下来 : 例如 ,MOKV 已经多次从接种过狂犬病疫苗的家猫中分离出来。虽然观察到 RABV 和 MOKV 之间存在罕见的交叉反应,但目前的 RABV 疫苗不太可能提供针对 MOKV 的保护。 狂犬病的独特属性及其流行病学都要求在研制疫苗时考虑经济因素。尽管在成本与效用之间可作出有利的权衡,但目前的狂犬病疫苗价格昂贵,特别是对传播最频繁发生的发展中国家的农村人口而言。此外,现有疫苗长期以来的安全性和可靠性为新疫苗的研制设置了很高的门槛。因此,在研制具有更广谱保护的疫苗时,我们的目标是在组成和配方方面与目前的疫苗相似 : 含单一毒株的灭活病毒粒子。糖蛋白 (G) 是丽沙病毒粒子表面的唯一蛋白,血清中针对 G 的 病毒中和抗体 (VNAs) 被认为是预防狂犬病的主要相关蛋白。因此,我们建议的疫苗设计的重点是 G 蛋白的遗传工程操作 。 创建嵌合蛋白抗原是一种成熟的技术,可用于调节免疫反应。构建基于 表位(epitope) 的疫苗是一种具有吸引力的方法,可以提高疫苗的安全性、效力和通用性。其他研究小组之前曾试图创建 RABV G 和 MOKV G 的嵌合 G 蛋白,无论是交换抗原位点还是整个 区段( domains ) ,都未获得明确结果或未能成功。位点转换必须基于已知 RABV G的抗原位点。我们在 RABV G 上凭经验确定了 VNA (病毒中和抗体) 结合的五个抗原区域,这使我们能够深入了解中和反应的机制和针对 RABV 的体液反应。但是,对于其他的丽沙病毒的 G 蛋白还没有进行详细的研究,所以这些短区域的交换可能会错过其他重要的位点。这从最近 RABV 和 拉各斯蝙蝠病毒 (LBV ) 的G蛋白之间交换抗原位点的工作中可以明显看出 :II 位点被认为是 RABV G 上的一个主要位点,似乎在 LBV G 上也具有免疫优势,但其他位点的结果基本上是不确定的。交换整个域并不能可靠地产生感染性颗粒,可能是由于当时缺乏结构信息而导致的不完善的蛋白质工程。虽然嵌合体被运输到细胞表面并被纳入出芽病毒粒子中,但未能支持病毒复制,这与缺少重要的结构决定因素一致。 这里描述的疫苗是基于 RABV 疫苗株,其特点是含有经结构设计的嵌合丽沙病毒糖蛋白,包含分别来源于 RABV 的 G 蛋白和高度歧异的 MOKV 的 G 蛋白成分。在老鼠中,该灭活疫苗引发的抗体的滴度高、能中和多种丽沙病毒 , 能对抗 RABV 和重组 MOKV 的挑战。 (未完待续) 参考文献: Fisher et al., Lyssavirus Vaccine with a Chimeric Glycoprotein Protects across Phylogroups , 2020, Cell Reports , 32, 107920  July 21, 2020 https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.107920
个人分类: 狂犬病防治|4321 次阅读|0 个评论
开发针对新型狂犬病毒的广谱嵌合疫苗
yanjx45 2019-11-5 05:05
开发针对新型狂犬病毒的广谱嵌合疫苗 Developing chimeric lyssavirus vaccines 作者: Shipley, R.1,2, Selden, D.1, Wu, G.1, Wright, E.2, A.R. Fooks1,3,4 and Banyard, A. C. ( 发言作者) 1,2,4 1 英国动植物卫生机构 (APHA), 野生动物人畜共患病和媒介传播疾病研究小组 , 英国伦敦。 2 英国苏塞克斯 ( Sussex 大学 ) 生命科学学院 , 英国布莱顿。 3 英国利物浦大学,临床感染、微生物学和免疫学系,感染和全球健康研究所,英国利物浦。 4 英国伦敦大学圣乔治医院医学院感染与免疫研究所 , 英国伦敦。 此文为今年9月在泰国曼谷召开的国际狂犬病专家会议上的发言摘要。 此次会议由 国际生物标准化联盟(IABS) 和 泰国国立疫苗研究所(NVI) 共同组织。会议于 2019年9月25日至26日 召开,会议的主题是: 在亚太地区消除狂犬病——从理论到实践 。 背景 : 狂犬病毒是 丽沙病毒属 所包含的 16 种 不同病毒之一,是可引起狂犬病的病原体。每一种丽沙病毒造成的人类和动物负担尚属未知。然而,通常认为,目前的狂犬病疫苗只能针对此病毒属内的一部分病毒引起中和反应,提供保护作用。 材料和方法 : 假型 (pseudotype) 病毒和活的重组病毒都被用来评估重组病毒和糖蛋白在诱导中和反应中的潜力。针对每一种丽沙病毒所产生的特定血清能够确定广谱丽沙病毒疫苗所需的最低要求。 ( 注: 假型病毒颗粒中不携带遗传物质,所含的外来病毒包膜蛋白可用于改变宿主嗜性或病毒颗粒稳定性 ) 。 结果 : 虽然现有的狂犬病疫苗所诱导的体液反应(所产生的抗体)可广泛地对 系统群 (phylogroup) I 的丽沙病毒产生反应,但对 系统群 II 或 系统群 III 病毒却不能提供保护。我们的数据显示,在评估包括四种拉各斯蝙蝠病毒在内的所有病毒时,在系统群 II 与系统群 III 之间,或在这两个系统群之内的丽沙病毒的交互中和作用极小。嵌合的 G 蛋白已经表明了对 G 蛋白的功能存在潜在的需求。 结论 : 到 2030 年消除犬介导的狂犬病的目标不应因陆生食肉动物被狂犬病毒以外的其他丽沙病毒感染而受到影响。狂犬病毒以外的其他丽沙病毒感染的现有证据表明, 这些病毒很少发生宿主转换,它们在动物中发生家畜流行病的风险可以忽略不计。 但是,必须进一步研究开发广谱疫苗的方法,提前预作准备,以确保 在人类在未来可能出现被其他丽沙病毒感染时 ,能够及时提供足够的疫苗。 T 发言专家 (本文作者) 简介: owards Rabies Asia-Pacific Ashley C. Banyard 博士 英国动植物卫生机构(APHA), 野生动物人畜共患病和媒介传播疾病研究小组。 狂犬病研究主管。 Email: ashley.banyard@apha.gov.uk Ashley C. Banyard 博士在丽沙病毒领域有超过 10 年的经验,他的职业生涯是从研究麻疹病毒开始的。在他研究狂犬病和丽沙病毒期间,他领导了一些团队,这些团队已经从蝙蝠和陆生食肉动物体内识别和描述了新的丽沙病毒。他的研究重点是确定能针对丽沙病毒提供保护的相关物质,并对能产生针对各种不同的丽沙病毒的广谱丽沙病毒新疫苗设计有浓厚的兴趣。他在丽沙病毒领域发表了大量文章,经常被邀请作为蝙蝠丽沙病毒学专家撰稿,并为更广泛的狂犬病社区撰稿。他目前领导着英国动物和植物卫生机构的狂犬病和丽沙病毒研究小组,并对病毒性人畜共患病和负链 RNA 病毒病原体有浓厚的兴趣。
个人分类: 狂犬病防治|2710 次阅读|0 个评论
中国有必要开发广谱的狂犬病毒疫苗吗?
热度 11 yanjx45 2012-11-20 10:49
昨天笔者的博文“有必要开发广谱的狂犬病毒疫苗吗?”其实是国际专业杂志《 Vaccine ( 疫苗 ) 》上最新在线发表的一篇论文摘要 的翻译,原作者为英国专家 ,其中的观点特别是表述方式不一定完全适合中国的情况。 该文的基本观点可归纳为 4 点: 1. 目前已批准用于人类和动物的狂犬病毒疫苗,不能预防经鉴定被划分在遗传谱系 II 或 III 内的病毒,因此研发新型广谱疫苗是有必要的。 2. 但与此同时,对狂犬病毒属内的新基因型病毒当前对人类的危害程度和将来的威胁,尚无定量的评估 ( 所以其市场价值尚有疑问 ) 。 3. 应开发用于该领域的新型鉴别诊断方法,可能增进我们对这些病毒的危害程度和它们引发的人类死亡确切病例数的了解。 4. 此类新型广谱疫苗对具有职业感染风险的相关研究人员来说特别重要。 要能全面理解理解该文的观点,需要掌握相关的背景知识,本博客在去年 ( 2011-7-11) 曾有介绍: http://bbs.sciencenet.cn/blog-347754-463766.html 。 现将该文介绍的背景知识 ( 要点 ) 转述如下: 1.  狂犬样病毒属 (Lyssavirus genus) 已知共 12 种病毒,其中有 5 种的基因型尚待确定。 在这 12 种病毒中,除基因 3 型病毒( MOKV )的宿主尚不确定以外,另 11 种病毒都可在蝙蝠中发现 。在这 11 种可在蝙蝠中发现的病毒中,除基因 1 型病毒( RABV )可感染多种哺乳动物以外,另 10 种病毒只在蝙蝠中发现 (蝙蝠是这 10 种病毒唯一的贮存宿主和病媒生物 )。 2.  蝙蝠狂犬病毒对人类的危害有多大? 1 型以外的蝙蝠狂犬病毒仅非常偶然地分别 发生在欧洲、非洲或澳洲,实际引起人类狂犬病的病例极为罕见,每种基因型引起的人类病例数都仅为 0 - 2 人, 50 年来全球有记载的基因 1 型以外的所有人狂犬病病例数迄今总共不超过 10 人。 迄今在全球尚未发生过因当前狂犬病疫苗对蝙蝠狂犬病毒无效而引起的人狂犬病病例。 3.  在中国目前发现的狂犬病毒全部属于基因 1 型,尚未发现其他基因型的狂犬病毒。尚未确认发现任何蝙蝠狂犬病毒。 所以根据现有资料,目前在中国因蝙蝠而引发狂犬病的可能性很小。万一担心暴露于蝙蝠可能感染狂犬病,接种当前的人用狂犬病疫苗是有效的。 综合考虑前述观点和中国的实际,可以得出如下结论: 1. 按现有知识,新型狂犬病病毒 对人类的危害并不大,在中国尚未发现,目前真正需要相关疫苗的人太少,因此 此类疫苗的市场价值很有限 。 2. 目前认为此类病毒的危害不大,也可能与目前相关研究的规模太小、研究方法落后有关。今后应适当重视相关研究,包括 新型鉴别诊断方法的研究,以便能 全面真实地了解这些病毒对人类的危害。 3. 对新型狂犬病毒的研究是必要的。从保护研究人员的人身安全出发,也需要研制相应的疫苗。相关研究人员是首先和最迫切需要此类疫苗的群体。 4. 在中国目前发现的狂犬病毒全部属于基因 1 型,每年仍造成约 2,000 人死亡。中国目前的主要任务是解决基因 1 型狂犬病毒的问题。 中国暂时还没有必要花大力气开发广谱的狂犬病毒疫苗。
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有必要开发广谱的狂犬病毒疫苗吗?
热度 16 yanjx45 2012-11-19 10:56
狂犬病毒属的所有成员都能引发狂犬病;只要临床症状出现,患者随后会无一例外地死亡。在不同的动物物种中,近期对全球一些狂犬病毒新基因型病毒的检测,证明了狂犬病毒属有着比先前猜测的更高程度的遗传和抗原变异性。根据抗原和遗传资料,狂犬病毒属内不同基因型病毒的差异导致了狂犬病毒属分离株分化为两个甚至可能三个 遗传谱系 (phylogroup) 。最关键的问题是,从人类和动物卫生的角度来说,目前的狂犬病疫苗能预防被归类于遗传谱系 I 的狂犬病毒属病毒,而不能预防遗传谱系 II 的其他基因型的狂犬病毒或其它差异更大的病毒。作者回顾了目前关于狂犬病毒属不同基因型病毒糖蛋白多样性和抗原性的知识。作者归纳了狂犬病疫苗提供的交叉保护的程度,狂犬病毒属不同基因型病毒的遗传和抗原差异性,以及新型狂犬病毒属病毒疫苗开发的可能的机制,这些疫苗将应用于已知有狂犬病毒属不同基因型病毒流行的地区,也会用于那些存在着暴露于此类病原体的有职业风险的人群。 结论:狂犬病毒属内的新型病毒,特别是那些和遗传谱系 I 有显著差异的不同基因型病毒的不断发现,对公共卫生尤其是在那些具有职业感染风险的人群是一种威胁。显然,目前已批准用于人类和动物的狂犬病毒疫苗,不能预防经鉴定被划分在遗传谱系 II 或 III 内的病毒,因此研发新型疫苗是有必要的。 但与此同时,对狂犬病毒属内的新基因型病毒当前对人类的危害程度和将来的威胁,尚无定量的评估。 开发用于该领域的新型鉴别诊断方法,可能增进我们对这些病毒的危害程度和它们引发的人类死亡确切病例数的了解,这些危害主要发生在已知这些新型病毒在栖息于森林的动物种群内流行的地区。 除了用于应对来自野生动物的威胁,能刺激广谱的针对狂犬病毒属多种病毒的中和免疫应答的新型疫苗,对具有职业感染风险的人来说是非常重要的。在科学界,在实验室里确实曾发生暴露于其它尚无可用疫苗的病毒病原体而引发的病例,这再一次凸显开发狂犬病预防性疫苗的极端重要性。
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通用流感疫苗研究取得重大进展
yanjx45 2010-10-18 08:29
流感病毒经常发生抗原 漂移或转换,所以在生产流感疫苗时必须经常换用与当前优势流行毒株相匹配的新毒种。新流行毒株的确定、新的疫苗毒株的构建、新疫苗的临床试验和大批量生产,都要耗费很长时间,因此在流感发生流行后,流感疫苗的生产很难及时满足社会的迫切需要。多年来人们一直期盼开发出通用流感疫苗,接种后能使人对发生了抗原变异甚至属于不同亚型的流感病毒都产生免疫力。在过去的一年中, 通用流感 疫苗的研究已取得重大进展,其中最成功的疫苗采用了以下两种途径。 美国纽约西奈山医学院的帕雷斯( Palese )等采用的是第一种途径。 流感病毒 HA (血凝素)糖蛋白由嵌入病毒膜的柄和其顶端的球状头部组成。大多数保护性抗体直接针对 HA 分子多变的头部;针对 HA 分子保守的柄部的保护性抗体数量较少,但此类抗体却能对广谱的流感病毒株产生阻断感染的作用。相继使用不同的病毒 HA 或缺乏球状头部的 HA 进行免疫,结果显示能够诱导产生广谱的中和抗体(参见 PLoS Pathog. 2010 , Feb. 26; 6(2):e1000796. )。 美国国立卫生研究院 NIAID 疫苗研究中心的纳贝尔( Nabel )等采用的是另一种途径。先用质粒 DNA 进行初次免疫,再用可表达 HA 蛋白的重组腺病毒进行加强免疫,结果可诱导产生中和抗体。在从 2006 到 2007 的流感季节,将小鼠先用含 H1 HA 编码序列的质粒 DNA 进行初次免疫,再用含相同 HA 编码序列的重组腺病毒进行加强免疫。免疫后小鼠的血清可中和的 H1N1 流感病毒株包括 1934 年分离的毒株,所得到的血清同时还可中和 H2N2 和 H5N1 病毒。当用 1934 的 H1N1 病毒进行攻击时,免疫小鼠可避免罹患致命疾病。用类似的方案免疫雪貂也获得了相同的保护效果。使用这种初免-加强方案在非人灵长类动物体内也诱生了广谱的中和抗体。 所用的质粒 DNA 和重组腺病毒都编码全长 HA 蛋白,该蛋白含有球状头部和纤维状的柄。然而广谱的中和性保护抗体仅直接针对柄部。在按初免-加强结合方案免疫过的猴子体内也证实可产生针对 HA 柄部的广谱中和抗体。 为什么季节性流感疫苗不能诱生广谱的中和抗体?此类疫苗诱导的抗体专一地与可变的 HA 头部结合,但不与保守的柄部结合。其原因可能与疫苗的制备方法有关:使用去垢剂和甲醛对病毒颗粒进行灭活,这个过程会破坏病毒颗粒。因此,此类疫苗的主要成分是 HA 和 NA ,而不是有助于形成更宽泛的抗体谱的其他成分。相反,已知基于质粒 DNA 的初免可刺激 B 细胞产生更多样化的抗体。 先用质粒 DNA 初免,再用重组腺病毒进行加强免疫的策略,还需要经临床试验来评估其针对流感病毒自然感染的保护能力。此类具有广谱保护性的通用流感疫苗有可能在 10-20 年的时间内不必更换毒种,能及时满足预防各类流感流行的需要,彻底解决流感的预防问题(参见 Science. 2010 , Aug. 27; 329(5995):1060-4. )。
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研究生阅读大餐的维生素和微量元素----研教散记8
热度 1 tangchangjie 2009-9-27 10:17
研究生阅读大餐的维生素和微量元素----研教散记8 (唐常杰) 把“博士”一词解释为知识广博之士,虽然有点过于简单和望文生义,但从秦汉起的官封博士的确是能“掌通古今”,学识渊博,如秦之伏生、汉之贾谊、董仲舒。 现在,许多学校的博士生培养方案有下列(或相似的)字符串:“掌握坚实 宽广 的本学科的基础理论和系统 深入 的专门知识,具有独立从事科学研究工作的 能力 ,并在有关的研究方向作出 创造性 的成果”。 上述标准可以用 “博、深、能、创”来概括(或作助记的关键字)。用计算机科学的行话,上面那段话的最小描述长度 8 字节(一个汉字两个字节),不能更短了。 用这四 个标准来衡量战国时学富五车的 惠施,他没得到过官方的博士相关头衔 ,也在情理之中;他熟读(另 说是书写了) 了 五车竹简,大约相当于现在的 150 万字,但在后面的三个条件,即“ 深、能,创”三个方面,还有差距;《庄子 · 天下》批评他: “ 惠施有方,其书五车,其道舛驳,其言也不中”;而三国时,从来没有申请过官授博士头衔的曹操、诸葛亮却达到了这四条 标准。 扯远了点,现在言归正传。 研究生的阅读大餐的主食包括教科书、专业杂志、会议论文以及讨论班材料。主食处方中杂粮太少、缺维生素、缺微量元素。为实现上述培养目标中的“博”字,要求博士生有健康的、广谱的阅读。 大脑作为复杂系统,阅读是目前输入信息或继承知识最直接的手段(也许将来可通过脑电波形式或其他方式注入),是促进灵感、顿悟、进而创新的外因。在创新思维的复杂过程中,外因是重要的;“如果没有天上的雨水,海棠花儿不会自己开”朴素地表达了这一命题。 我们的研究生从哪里得到激发灵感的“雨水”、又得到了些什么样的阅读的维生素或微量元素呢? 征求了几位研究生的意见,博士生王悦给出了他和他和他的同学喜欢的课外阅读的网站表,反映了计算机专业中数据库或数据挖掘方向的部分研究生的爱好。其中,有几个要点: 知识性 , 这些网站都和科技相关,知识性很强。 广谱性和趣味性 。博士生涉猎的范围很广,计算机科学专业的学生爱好物理、天文、生物、机械、文学、艺术的很多;广泛的爱好使得他们思路活跃,常使他们在自己的专业化繁为简,出奇制胜。(相当于复合维生素)。 RSS 。 RSS即真简聚合(Really Simple Syndication )。 可比喻为用户在自己机器上建的虚拟的"百网汇"超市,让各家网站主动到你的RSS超市上摆摊推销,变 "搜" 为"推" ,坐等信息,不需维护 。 表中网站都支持 RSS ,可以用 RSS 阅读器方便的在各种平台:电脑,手机 ... 上阅读,(这可能是计算机专业的学生特别爱好)。 这里的表格保持了同学们提供时的原貌。导师不是“堵”师,通常会赞赏、理解或宽容学生们的各种建议,不会说什么不该读,但有时会说,此外还可以读什么。 欢迎博友增列出不同专业研究生应该补充的阅读维生素或微量元素。 补充: 收到悄悄话,问RSS怎么设置。博士生王悦给出了简单的几步(如果你已经有了Gmail的邮件账号),(a)登录gmail的个性主页( http://www.google.com/ig );(b)在右上角 点击“添加内容”,(c)左边下面 点击添加供稿源, 出现供输入的编辑框,(d)加入你喜欢的RSS源. 以后打开gmail的个性主页,就是你自己的、复合的阅读维生素大全。网易也有类似的工具。 计算机专业数据库方向的部分研究生课外阅读的常访网站表 序号 名称 URL 评注 1 煎蛋网 http://jandan.net/ 潮人时尚、新奇事物,科学、技术以及八卦应有尽有,汇集了从 digg 等支持 rss 站点的新闻 2 瘾科技 http://cn.engadget.com/ 新技术站点 engadget 的中文版:由海峡两岸同学共建。中文版保持原风格,融入了中国文化特色,喜欢新奇电子产品的朋友不要错过。 3 小众软件 http://www.appinn.com/ 有各种有意思的自由软件,很多可以让自己计算机里充满好玩的小玩意 4 TEDtalks http://www.ted.com/talks/browse TED 是宣传科技 (Technology) ,娱乐( Entertainment ),设计 (Design) 中的新思想的一个非营利会议。有各种专家做 free talk ,包括 Nobel 获得者,苹果的乔布斯, Stanford 一个虚拟现实项目组的科学家 … 甚至还有来自索马里战乱区域的童兵讲述自己的经历。 video 效果非常不错,有多国字幕。 5 科学松鼠会 http://songshuhui.net/ 科学发烧友创办,汇集研究感悟。个人科研成果。综合感觉生命科学类的东西要多些 6 科学网,科学博客中数字科技之旅 圈子 http://www.sciencenet.cn/g/ComputerApp/ 三特点:“广、实、新。广 -- 涉及计学科各分支;实 — 各中应用;新 -- 新知识,新思想。 7 汽车博客 http://cn.autoblog.com/ 著名汽车博客 autoblog 的中文版;本地特色化的车博,非常不错的新车,及相关概念信息的发布平台。汽车发烧友不要错过 相关博文(学生与论文 系列)   A型与Z型:毕业论文正灌浆, 学生表现几风格   本科毕业论文----学术新兵的初次立正稍息 研究生阅读大餐的维生素和微量元素   防止有意的抄袭,避免无意的雷同 我用全英语方式讲过课(图文) 善对论文评审意见的宽严与长短 计算机改变了我们的学习方式和记忆观 短学期:小曲好唱,唱好了那也难 ----兼议用QQ答疑 计算机科学, 大一学生怎样来爱你 (文PPT) 其它系列博文的入口 唐常杰博客主页 科学博客主页
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