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秋冬武汉肺炎疫情恐与流感同时夹攻?中研院研发A型流感广效疫苗,一打多效果更佳

(关键字: 疫苗 , 流感 , 病毒 , 中研院 , A型流感 , 秋冬 , 武汉肺炎 , 防护力

全球武汉疫情持续蔓延,若今年秋冬武汉肺炎(COVID-19)疫情与流感同时夹攻,人类该如何因应?最佳的预防方法就是接种疫苗!由中央研究院翁启惠院士领导的基因体研究中心团队多年来致力研究广效流感疫苗,近期又有重大突破!

团队研发出「单醣化嵌合血凝集素(chimeric HA)蛋白疫苗」,可对抗各种异株和亚型的A型流感病毒(注1),可减少因误判病毒株导致疫苗防护力不足的问题,研究成果于今(109)年7月登上国际期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)。

一旦病毒突变或病毒株预测错误,就可能使疫苗失去预期保护力

预防流感最佳方法是接种疫苗,但疫苗通常只针对单一亚型,不同亚型之间没有免疫交叉性;一旦病毒突变,或者病毒株预测错误,当年赶制的疫苗就会失去预期保护力。

因此,中研院研究团队撷取来自两种不同病毒株的蛋白质,组合成全新的血凝集素(注2),再辅以中研院独创单醣化技术,研发出「单醣化嵌合血凝集素蛋白疫苗」,可预防各种异株和亚型的A型流感病毒感染人体。

打破疫苗只针对单一亚型特性!团队研发出「单醣化嵌合血凝集素蛋白疫苗」,可对抗各种异株和亚型的A型流感病毒

A型流感病毒的分类是由病毒表面的血凝集素(HA)以及神经胺酸酶(NA)两种蛋白决定,经过排列组合,可以组成不同的病毒株,而病毒突变通常发生在血凝集素的头部区域。本论文第一作者本院廖心瑜博士后研究员为了克服H1亚型产生的抗体只能预防H1病毒感染的问题,便锁定病毒表面一根根突起的血凝集素蛋白进行研究。

廖心瑜先将H1和H5不同亚型的血集凝素序列进行排列,找出H1和H5的共通序列,然后再将不同的区域排列组合,设计出不同于自然界存在的嵌合血凝集素。经过多方尝试后,筛选出一个头部含有共通H5序列、枝干含有共通H1序列的嵌合蛋白。实验发现,此蛋白可引发良好的免疫反应。

为了进一步优化疫苗效力,研究团队还利用单醣化技术,修饰血凝集素上特定部位多余的醣,简化后的嵌合蛋白可以露出不易突变的区域,使得人体免疫系统更容易辨识、消灭已被感染的细胞。

攻毒试验结果显示:能有效抵抗4种不同H1N1和2种不同H5N1病毒,达至少80%保护效果

研究团队发现,将单醣化后的嵌合血凝集素结合中研院专利的醣脂佐剂(cHAmg + C34)(注3)一起使用,可产生较多的细胞激素以及T细胞反应,增强免疫效果。攻毒试验结果也显示能有效抵抗四种不同的H1N1病毒和两种不同的H5N1病毒,达到至少80%的保护效果,甚至也能中和H3、H5、H7和H9等不同亚型的病毒。

本项技术亦可用来开发新一代冠状病毒疫苗,以对付不断突变的新冠病毒株。相关研究目前仍在进行中。本研究由翁启惠院士领导,中研院及登峰计画支持,参与的实验室包含郑婷仁研究技师、马彻研究员及林国仪研究员实验室。

注1:容易引发季节流行的流感病毒主要为A型和B型。相较于B型流感病毒,A型流感病毒不仅感染范围大,包括人类与禽鸟、猪等动物,而且很容易产生变异,例如2009年引发全球流感大流行的病毒是H1N1,另外还有H5N1、H5N2、H7N9等高病原性禽流感。

注2:存在于病毒表面的血凝集素(haemagglutinin,HA)是流感病毒附着到人体细胞上的重要工具。接种流感疫苗主要是注射去活性病毒,使血液产生中和抗体,防止病毒感染细胞。但如果制造疫苗的病毒株与实际流行的病毒表面HA不一致,疫苗预防效果就会减弱。由于HA很容易产生变异,所以每年都有必要重新评估疫苗病毒株。

注3:如果在疫苗中添加佐剂,可以提升疫苗效用,而中研院独创的醣脂佐剂,可以强化免疫反应,让疫苗效果更好。

若今年秋冬武漢肺炎(COVID-19)疫情與流感同時夾攻,人類該如何因應?最佳的預防方法就是接種疫苗!
若今年秋冬武汉肺炎(COVID-19)疫情与流感同时夹攻,人类该如何因应?最佳的预防方法就是接种疫苗!
左為嵌合後的血凝集素,右為嵌合並單醣化後的血凝集素。(圖片/中央研究院提供)
左为嵌合后的血凝集素,右为嵌合并单醣化后的血凝集素。(图片/中央研究院提供)
為了進一步優化疫苗效力,研究團隊還利用單醣化技術,修飾血凝集素上特定部位多餘的醣,簡化後的嵌合蛋白可以露出不易突變的區域,使得人體免疫系統更容易辨識、消滅已被感染的細胞。
为了进一步优化疫苗效力,研究团队还利用单醣化技术,修饰血凝集素上特定部位多余的醣,简化后的嵌合蛋白可以露出不易突变的区域,使得人体免疫系统更容易辨识、消灭已被感染的细胞。
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