Science:结构生物学新成果有望驱除儿童杀手
时间:2013-11-21 09:02 来源:Science 作者:Jason McLellan, Barn 点击:次
呼吸道合胞病毒(RSV)是导致婴幼儿严重下呼吸道感染和死亡的主要病原体,全球每年约300万婴幼儿因RSV感染住院,其中至少16万人死亡。然而,RSV疫苗的研发长期面临挑战,尤其是上世纪60年代一次失败的灭活疫苗试验导致病情加重和两名婴儿死亡,使该领域进展缓慢。近日,美国国家变态反应及感染性疾病研究院疫苗研究中心(Vaccine Research Center at the U.S. National Institute of Allergy and Infectious Diseases)的科学家在《科学》(Science)杂志上发表了一项突破性研究,利用结构生物学方法成功设计了一种稳定的RSV融合前F蛋白免疫原,在小鼠模型中诱导出高滴度中和抗体,为RSV疫苗开发开辟了新途径。 RSV病毒的F蛋白(融合蛋白)在病毒感染过程中经历从融合前到融合后的构象变化。此前的研究发现,融合后F蛋白并非保护性抗体的主要靶点,而融合前F蛋白才是中和抗体的关键识别位点。然而,融合前F蛋白极不稳定,难以直接用作疫苗。研究团队通过引入二硫键和替换氨基酸等蛋白质工程手段,成功将融合前F蛋白的构象固定,构建了100多个突变体,最终筛选出稳定且免疫原性强的候选蛋白。这种蛋白能刺激小鼠产生强烈体液免疫反应,抗体滴度比保护所需水平高出40倍。 该研究的合作始于五年前的一次偶然:结构生物学家Peter Kwong的实验室过于拥挤,其博士后Jason McLellan被安排到Barney Graham实验室附近,后者是RSV研究专家。两人合作后,从RSV感染者体内分离出有效中和抗体,并解析了抗体与F蛋白的复合物结构,最终实现了从抗体到疫苗的逆向设计。这一策略被评价为“科学史上首次从抗体到疫苗的尝试”,为疫苗研发提供了全新思路。 尽管成果令人振奋,但安全性仍是关注焦点。研究团队计划首先在孕妇中开展临床试验,通过母体抗体传递给胎儿,为新生儿提供保护,而非直接在婴儿中试验。目前,已有多个公司和机构表示愿意提供临床级蛋白,预计两年内启动临床试验。 (责任编辑:泉水) |