新的疫苗平台——EV疫苗

　　

   

   

HIV病毒粒子的渲染图。通过重新利用人体的一种自然货物运输方式，哈佛大学-内布拉斯加州大学的一个团队开发了一种疫苗平台，可以抑制抗击艾滋病毒流行和COVID-19大流行疫苗的某些工程挑战、存储需求和副作用。    

对许多人来说，EV代表“电动汽车”。对于哈佛大学和内布拉斯加大学林肯分校的研究人员来说，这是另一种载体的简称——这种纳米尺度的载体——可能有助于简化全球疫苗的开发和交付。

通过重新利用人体的一种自然货物运输方式，哈佛大学-内布拉斯加州大学的一个团队开发了一种疫苗平台，可以抑制抗击艾滋病毒流行和COVID-19大流行疫苗的某些工程挑战、存储需求和副作用。该团队的平台在小鼠的早期试验中也显示出了希望，在对抗艾滋病毒时增加抗体的产生，并在面对流感时提高生存率。

内布拉斯加州大学兽医学和生物医学副教授Shi-Hua Xiang说:“我们相信这种输送系统可以增强免疫反应，特别是通过诱导对抗病毒感染的抗体。”

从历史上看，疫苗是由被人体免疫系统识别的减弱或灭活病毒组成的，人体免疫系统以抗体和细胞增强剂作出反应，这些抗体和细胞增强剂可以记住并随后抵御这些病毒的感染性形式。然而，出于安全性和有效性的考虑，现在许多疫苗都是由包裹在病毒表面的开锁蛋白组成的——免疫系统将其识别为渗透细胞的威胁。

但为了刺激识别和免疫，疫苗中的表面抗原必须采用与病毒本身相同的三维姿态。不幸的是，对疫苗学家来说，将抗原诱导成它们的原生结构可能是一项艰巨的任务。例如，艾滋病毒的遗传物质被包裹在一个包膜中，这也稳定了从包膜中突出的一个关键蛋白质。要让这种蛋白质在脱离病毒基础后保持这种结构，可能意味着将其与相似的表面配对，甚至将某些基因拼接到其DNA中，这是一项费时又费钱的壮举。

在从事艾滋病疫苗研究的20多年中，Shi-Hua Xiang经常亲自参与蛋白质工程的壮举。然后，在2017年9月，哈佛大学的Quan Lu访问林肯，举办了一场关于一种新型细胞外囊泡的研讨会:一种纳米颗粒，包裹在双层脂质中，在身体周围运送核酸和其他货物。参加了Lu演讲的Shi-Hua Xiang知道，脂质双分子层不仅构成了EV和细胞的膜，也构成了许多病毒的膜。产生Lu的EV的萌芽过程也类似于病毒。EV的大小与病毒式汽车的大小大致相同。这些相似之处引起了Xiang的思考。

“我的想法是，”他说，“也许我们可以合作进行一项研究。”

他们很快就与一些同事一起研究了后者的新EV是否可以将病毒抗原招募到其表面，锁定它们的姿势，并最终刺激对它们的免疫反应。研究人员首先将EV引入一种流感蛋白，这种蛋白由于存在于许多不同的流感毒株中，已成为寻找通用流感疫苗的主题。EV的一个特定区域不仅吸引并与流感抗原融合，还有助于促进更多EV的萌发。

受此鼓舞，研究小组在小鼠身上进行了实验。没有接种流感疫苗的小鼠存活率不到30%，而注射了三剂EV疫苗的老鼠存活率为60-70%。研究小组发现，这种疫苗刺激了高水平的抗体，抗体随后与流感病毒结合并中和。当研究人员将流感抗原换成HIV蛋白时，他们再次看到接种疫苗的小鼠血清中有希望产生中和抗体。

Xiang说，该平台甚至可能比信使RNA疫苗有几个优势，信使RNA疫苗通过指示细胞大量产生抗原，并已证明它们在对抗导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒方面的价值。他说，与信使RNA疫苗相比，信使RNA疫苗是冷冻运输的，随着时间的推移容易分解，基于EV的疫苗将提供更大的稳定性，并且应该在更高的温度下保持可行性。

Shi-Hua Xiang说，这些优势最终可以将EV平台推向疫苗设计、生产和交付的最前沿。