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AI设计“超级抗原”首个人体试验成功:通用冠状病毒疫苗有望终结“追赶病毒”时代

2026-06-12 08:16 Jonathan L. Heeney, Journal of Infection 阅读 0
核心摘要: 一项突破性研究在《Journal of Infection》发表,展示了全球首个由人工智能设计的通用冠状病毒疫苗(pEVAC-PS)在39名健康志愿者中的I期临床试验结果。该疫苗利用计算机模拟和机器学习,从Sarbeco冠状病毒家族(包括SARS-CoV-2、SARS及蝙蝠冠状病毒)的共享遗传特征中设计出合成“超级抗原”,旨在提供跨病毒株和跨物种的广泛保护。试验证实疫苗安全性良好,无显著副作用,并能诱导针对多种冠状病毒的免疫反应。该疫苗采用无针微流体喷射递送系统,为未来大流行防范提供了“前瞻性”而非“反应

在抗击COVID-19大流行的漫长战役中,人类始终处于被动追赶病毒变异的窘境。如今,一项由剑桥大学和生物技术公司DIOSynVax领导的研究,为这一困境带来了颠覆性的解决方案。2026年5月18日发表于《Journal of Infection》的I期临床试验结果显示,一种完全由人工智能设计的“通用冠状病毒疫苗”在人体中首次证明了其安全性与广谱免疫效力,标志着疫苗学从“反应性”向“前瞻性”的根本性转变。

AI设计的“超级抗原”:从计算机模拟到人体免疫

传统疫苗通常针对单一病毒株的特定蛋白(如刺突蛋白)设计,一旦病毒发生关键突变,疫苗效力便会大打折扣。剑桥大学团队另辟蹊径,他们利用人工智能和计算机建模,对Sarbeco冠状病毒家族(包括SARS-CoV-2、SARS病毒以及多种蝙蝠冠状病毒)的基因组序列进行深度分析。通过机器学习算法,研究人员识别出这些病毒共有的、高度保守的遗传特征,并将这些特征整合成一个单一的合成抗原——即所谓的“超级抗原”。

“我们设计的疫苗将不再需要不断追赶病毒的变异,” 该研究的科学负责人、剑桥大学兽医系病毒人畜共患病实验室的Jonathan Heeney教授解释道。“我们的疫苗能够提供持续的保护,即使病毒变异成新毒株。这解决了传统疫苗保护范围有限的根本问题,意味着我们可以摆脱像‘狗追尾巴’一样不断循环更新疫苗的困境。”

这种名为pEVAC-PS的疫苗,其活性成分完全由计算机模拟设计,这是人类历史上首次将此类疫苗用于人体测试。该疫苗以DNA疫苗的形式,通过一种微流体喷射系统进行无针注射,不仅为恐针人群提供了替代方案,也简化了大规模接种的物流需求。

I期临床试验:安全性与广谱免疫反应的初步验证

这项由南安普顿大学医院NHS基金会信托基金赞助的I期试验,在位于南安普顿和剑桥的英国国家健康与护理研究所(NIHR)临床研究设施中进行,共招募了39名18至50岁的健康志愿者。研究的主要目标是评估疫苗的安全性、耐受性以及免疫原性。

结果显示,该疫苗表现出良好的安全性,未引发任何显著的副作用。更重要的是,免疫学分析证实,接种后志愿者体内产生了针对多种冠状病毒的免疫应答,不仅包括SARS-CoV-2和SARS病毒,还涵盖了可能构成未来大流行风险的蝙蝠冠状病毒。这一结果直接证明了“超级抗原”设计的有效性——它成功训练了免疫系统识别并攻击整个病毒家族的共同弱点。

“这种新型通用疫苗是面向未来的,” 该试验的首席研究员、南安普顿大学的Saul Faust教授强调。“它们不仅能同时保护免受多种变体的侵害,甚至可能针对那些尚未出现、尚未传播到人类的相关病毒提供保护。如果我们能在病毒爆发之前成功开发和临床推进这类新型疫苗,就可以挽救数百万人的生命,避免封锁,并保护经济。”

从“反应”到“预防”:重塑大流行应对范式

这项研究的深远意义超越了冠状病毒本身。DIOSynVax平台(全称“数字免疫优化合成疫苗”)的设计理念具有高度的可扩展性。研究团队指出,同样的AI驱动方法可以应用于其他具有大流行潜力的病毒家族,包括流感病毒、埃博拉病毒和出血热病毒。

NIHR基础设施科学主任Marian Knight教授评价道:“这款AI设计的‘超级抗原’试验的显著成功,标志着我们在提供广泛、持久的病毒保护能力上实现了关键的飞跃。这一里程碑只有通过生命科学领域与我们世界级的NIHR基础设施之间的合作才能实现。”

尽管COVID-19已不再是全球关注的突发公共卫生事件,但冠状病毒的威胁远未消失。许多相关病毒仍在动物种群中循环,科学家无法预测哪一种会最终跨越物种屏障感染人类。这项研究为人类提供了一种全新的武器:从被动应对已知威胁,转向主动构建针对未知病毒的“免疫屏障”。

目前,研究团队正在筹备更大规模的II期临床试验,以在更广泛、更多样化的人群中验证疫苗的效力。如果后续研究成功,这款AI设计的通用疫苗将彻底改变我们应对未来大流行的方式——在疫情开始之前,就将其扼杀在摇篮里。


Journal Reference:
Alasdair PS Munro, Matteo Ferrari, Rebecca Kinsley, et al. "A phase I, needle free, dose escalation clinical trial of pEVAC-PS, a candidate pan-Sarbecovirus Vaccine." Journal of Infection, 18 May 2026. DOI: 10.1016/j.jinf.2026.106759
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