新冠疫情的暴發(fā)凸顯了傳染病研究的緊迫性,其研究重點(diǎn)包括病毒溯源、傳播機(jī)制解析、疫苗和藥物研發(fā)等方面。除了新冠,其他熱門傳染病還包括猴痘、登革熱和人乳頭瘤病毒(HPV)。猴痘的研究集中在病毒的關(guān)鍵靶點(diǎn),如A35R、A29等蛋白,這些蛋白在病毒復(fù)制和免疫逃逸中發(fā)揮重要作用。登革熱的研究則聚焦于E蛋白和NS1蛋白,這些蛋白與病毒的感染機(jī)制和重癥病程密切相關(guān)。而HPV的研究重點(diǎn)在于L1蛋白,它是病毒樣顆粒(VLP)疫苗開發(fā)的關(guān)鍵。以下整理近年來(lái)大流行傳染病及其主要研究蛋白和功能。
傳染病疫苗研究思路
疫苗作為預(yù)防傳染病的核心手段,改變了人類與傳染病的斗爭(zhēng)格局,它不僅能夠有效預(yù)防疾病的傳播,還能顯著降低發(fā)病率和死亡率。
不同疫苗的研究思路和重點(diǎn)因病原體的特性而異,廣譜疫苗注重保守抗原區(qū)域的利用,亞單位疫苗強(qiáng)調(diào)抗原的純化和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,納米顆粒疫苗通過(guò)納米技術(shù)增強(qiáng)免疫原性,而肽段疫苗則專注于關(guān)鍵表位的呈現(xiàn)。這些策略各有優(yōu)勢(shì),為傳染病的防控提供了多樣化的解決方案。
廣譜疫苗
廣譜疫苗旨在提供對(duì)多種病原體或其變種的廣泛保護(hù),其研究重點(diǎn)在于識(shí)別和利用病原體的保守抗原區(qū)域,從而誘導(dǎo)廣譜中和抗體和免疫反應(yīng)。
例1:新冠疫苗
研究思路:針對(duì)新冠病毒S蛋白的受體結(jié)合域(RBD)開發(fā)疫苗,因?yàn)镽BD是病毒與宿主細(xì)胞結(jié)合的關(guān)鍵區(qū)域,且相對(duì)保守。
應(yīng)用:通過(guò)設(shè)計(jì)穩(wěn)定的S蛋白三聚體(如S-Trimer)或RBD二聚體,結(jié)合佐劑(如AS03或CpG 1018+鋁佐劑),誘導(dǎo)高水平的中和抗體和細(xì)胞免疫反應(yīng)。
例2:流感疫苗
研究思路:開發(fā)針對(duì)流感病毒HA蛋白保守區(qū)域的疫苗,以提高對(duì)不同流感病毒株的廣譜保護(hù)。
應(yīng)用:利用重組蛋白技術(shù)或mRNA技術(shù),設(shè)計(jì)能夠覆蓋多種流感病毒株的疫苗,減少季節(jié)性流感疫苗的局限性。
亞單位疫苗
亞單位疫苗通過(guò)使用病原體的特定蛋白或蛋白片段作為抗原,避免了使用完整病原體帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)能夠誘導(dǎo)針對(duì)性的免疫反應(yīng)。
例子:新冠亞單位疫苗
研究思路:利用S蛋白的RBD或全長(zhǎng)S蛋白作為抗原,通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化(如添加脯氨酸穩(wěn)定RBD的“up”構(gòu)象)增強(qiáng)免疫原性。
應(yīng)用:如Novavax的NVX-CoV2373疫苗,采用穩(wěn)定的S蛋白三聚體,結(jié)合Matrix-M佐劑,誘導(dǎo)高滴度中和抗體和多功能T細(xì)胞反應(yīng)。
例1:乙肝疫苗
研究思路:使用乙型肝炎表面抗原(HBsAg)作為主要抗原,通過(guò)基因工程技術(shù)生產(chǎn)。
應(yīng)用:如Heplisav疫苗,結(jié)合TLR9激動(dòng)劑佐劑,增強(qiáng)免疫反應(yīng),提高疫苗的保護(hù)效果。
例2:HPV疫苗
研究思路:利用HPV的主要衣殼蛋白L1設(shè)計(jì)病毒樣顆粒(VLP),作為疫苗的主要成分。
應(yīng)用:VLP疫苗能夠誘導(dǎo)強(qiáng)烈的中和抗體反應(yīng),預(yù)防HPV感染,且無(wú)感染性。
納米顆粒疫苗
納米顆粒疫苗通過(guò)將抗原固定在納米顆粒表面,增強(qiáng)抗原的穩(wěn)定性和免疫原性。
例1:新冠納米顆粒疫苗
研究思路:利用鐵蛋白納米球作為支架,將S蛋白的RBD或其片段固定在納米顆粒表面。
應(yīng)用:如S-Fer和SΔC-Fer納米顆粒疫苗,通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬優(yōu)化設(shè)計(jì),顯著提高中和抗體滴度。
基于肽段的疫苗
基于肽段的疫苗利用病原體的關(guān)鍵肽段表位,誘導(dǎo)特異性免疫反應(yīng),適用于難以培養(yǎng)或高度變異的病原體。
例1:HCV疫苗
研究思路:使用HCV非結(jié)構(gòu)蛋白3(NS3)的肽段混合物,覆蓋關(guān)鍵T細(xì)胞表位。
應(yīng)用:通過(guò)免疫小鼠,觀察到CD4+和CD8+ T細(xì)胞反應(yīng)的顯著增強(qiáng)。
傳染病抗原&抗體原料
斯達(dá)特提供各類傳染病抗原和抗體原料,包括新冠,甲流,合胞病毒,禽流感,猴痘,乙流,乙肝,艾滋病,登革熱,HPV等。