单剂量复制子 RNA 苏丹病毒疫苗:为雌性豚鼠撑起防护 “保护伞”

【字体: 时间:2025年05月07日 来源:Nature Communications 14.7

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  苏丹病毒(SUDV)在乌干达爆发引发公共卫生担忧,且尚无 licensed 对策。研究人员开发 LION-SUDV 疫苗并研究其保护效力。结果显示单剂量该疫苗可使雌性豚鼠 100% 存活和免受感染,这为 SUDV 疫苗研发带来新希望。

  苏丹病毒(SUDV)如同隐藏在暗处的 “健康杀手”,时不时给人类带来威胁。2022 - 2023 年以及当前在乌干达的爆发,让人们再次深刻认识到这种病毒的危险性。埃博拉病毒(EBOV)和马尔堡病毒之后,SUDV 成为引发人类丝状病毒病爆发的主要病原体之一,其在 2000 年于乌干达古卢的大规模爆发,导致 425 人感染,224 人死亡,而 2022 年的爆发也造成了 142 例确诊病例和 39% 的病死率。
尽管在对抗 EBOV 方面取得了一定成果,已有两种 licensed 疫苗,但针对 SUDV,目前仍没有可用的 licensed 对策。众多针对 SUDV 的疫苗还处于临床前开发阶段,RNA 疫苗的相关研究也较为有限。在此背景下,来自美国国立过敏与传染病研究所(NIAID)等机构的研究人员开展了一项重要研究,致力于开发有效的 SUDV 疫苗。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上,为抗击 SUDV 带来了新的曙光。

研究人员开展研究时,主要运用了以下几种关键技术方法:首先是构建复制子 RNA(repRNA)疫苗,通过将编码 SUDV 糖蛋白(GP)等的 repRNA 与纳米载体((LIONTM) )复合制备疫苗;其次是动物实验模型的运用,选用雌性豚鼠进行实验,以评估疫苗的保护效力;还使用了多种检测技术,如免疫荧光分析(IFA)、蛋白质免疫印迹(Western blot)来确认抗原表达,采用 RT - qPCR 测定病毒 RNA 水平,通过组织病理学分析观察组织病变等。

下面来看具体的研究结果:

  • repRNA/LION 疫苗可抵御致命 SUDV 感染:研究人员构建了编码野生型 SUDV Gulu GP 核苷酸序列和密码子优化版本的 repRNA,经小鼠实验评估抗体反应后,选择野生型 SUDV GP 的 repRNA 继续研究。用 LION - SUDV、LION - Combination(SUDV 和 EBOV GPs 组合)、LION - EBOV 疫苗分别对豚鼠进行单剂量接种,21 天后用致死剂量的豚鼠适应型 SUDV(GPA - SUDV)攻击。结果显示,接种 LION - SUDV 或 LION - Combination 疫苗的豚鼠 6/6 存活,无疾病迹象;接种 LION - EBOV 疫苗的豚鼠 3/6 存活;而接种 VSV - SUDV 疫苗的豚鼠 5/6 存活,对照组豚鼠全部在 9 天内死亡。同时,接种 LION - SUDV 或 LION - Combination 疫苗的豚鼠体重下降明显更少,且无发热症状12
  • RepRNA/LION 疫苗抑制豚鼠体内 SUDV 复制:在接种疫苗 6 天后检测豚鼠血液、肝脏和脾脏中的病毒量。发现接种 LION - SUDV、LION - Combination 或 VSV - SUDV 疫苗的豚鼠体内 SUDV RNA 和感染性病毒显著减少;接种 LION - EBOV 疫苗的豚鼠病毒血症水平不一,与对照组相比无显著差异。在肝脏和脾脏中,接种 LION - SUDV 或 LION - Combination 疫苗的豚鼠未检测到 SUDV RNA 和感染性病毒,接种 LION - EBOV 疫苗的豚鼠病毒水平差异大,与对照组无显著差异,而接种 VSV - SUDV 疫苗的豚鼠肝脏和脾脏中有低水平病毒 RNA,但无感染性病毒。组织病理学分析也表明,接种 LION - SUDV、LION - Combination 或 VSV - SUDV 疫苗的豚鼠脾脏和肝脏无或仅有轻微病变,SUDV 抗原特异性免疫反应有限,而 LION - EBOV 和对照组豚鼠有明显病变和高免疫反应34
  • 接种疫苗引发多功能体液反应:分析豚鼠血清中针对 SUDV GP 和 EBOV GP 的 IgG 反应、中和抗体滴度以及抗体依赖的补体沉积(ADCD)、抗体依赖的细胞吞噬(ADCP)等功能。结果显示,接种 VSV - SUDV、LION - SUDV 或 LION - Combination 疫苗的豚鼠在接种前( - 7 DPC)就产生了针对 SUDV GP 的强烈 IgG 反应;接种 LION - Combination 和 LION - EBOV 疫苗的豚鼠对 EBOV GP 有特异性 IgG 反应。6 DPC 时,LION - SUDV 和 LION - Combination 疫苗组的 SUDV GP 特异性 IgG 反应显著增强。研究结束时(28 DPC),存活豚鼠都产生了强烈的抗原特异性反应,VSV - SUDV 接种组的抗体滴度高于 LION - EBOV 组。中和实验、ADCD、ADCP 等实验表明不同疫苗诱导的抗体功能存在差异,LION - SUDV 疫苗刺激产生吞噬和中和功能,VSV - SUDV 疫苗诱导中和和补体介导功能56

研究结论和讨论部分,此次研究意义重大。研究人员证明了单剂量的 LION - SUDV 或 LION - Combination 疫苗能使豚鼠 100% 免受致死性 GPA - SUDV 攻击,保护效果体现在临床症状减轻、无病毒血症和组织病毒载量、多功能体液免疫反应增强等方面。LION - EBOV 疫苗也有 50% 的保护率,不过其保护机制可能与交叉反应抗体出现较晚有关。研究还发现不同疫苗平台诱导的体液免疫反应质量不同,VSV - SUDV 诱导中和反应和补体激活,而 repRNA/LION 疫苗诱导中和、ADCP 和 ADNP。通过相关性分析,确定了 SUDV GP 特异性 IgG 滴度、ADNP 等与保护效果相关。

当然,该研究也存在一些局限性,如未研究疫苗引发的细胞免疫反应,实验使用的是适应型病毒,可能影响交叉保护的评估。未来需要在更严格的非人灵长类动物模型(NHP)中,使用野生型 SUDV 进行研究,进一步探究双价疫苗的效力以及疫苗的交叉反应性等问题。但总体而言,这项研究为 SUDV 疫苗的研发提供了重要依据,为后续研究指明了方向,有望推动 SUDV 疫苗的临床开发,为防控 SUDV 感染带来新的希望 。

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