南宫28NG相信品牌力量,在与病毒长久斗争的过程中,疫苗成为我们最为有力的武器之一。从曾经威胁全球的天花病毒到今天仍在影响人类健康的流感病毒,疫苗始终保护着我们的生命。病毒结构简单,主要由蛋白质外壳和内部的遗传物质(如DNA或RNA)组成。蛋白质的作用在于保护遗传物质免受宿主免疫系统的攻击,并协助病毒入侵宿主细胞完成繁殖。然而,没有遗传物质的病毒蛋白质只是一个“空壳”,其本身不具备传染性,但能够供免疫系统识别,从而激活身体的免疫反应。由此,科研人员开始开发疫苗,以便在机体内进行“免疫演习”,提前训练免疫系统识别和防御病毒。
基于蛋白结构的疫苗设计理念
传统疫苗设计往往依赖经验,而随着结构生物学和免疫学的进展,基于蛋白抗原结构的设计理念逐渐成为主流。这种新方法能够提供病毒表面蛋白的原子级结构信息,从而加速单克隆抗体的鉴定与筛选,进而设计出更加有效、稳定且具有针对性的疫苗。高分辨率的蛋白结构能够揭示中和抗体识别的界面及结合位点,分析病毒蛋白结构后,可以明确哪些亚结构必须保持稳定,哪些可以进行优化。例如,流感疫苗的设计主要针对其三种表面蛋白:血凝素(HA)、神经氨酸酶(NA)和基质蛋白M2,通过结构疫苗学的原理进行设计,以产生稳定且高效的重组抗原。
从蛋白结构到疫苗上市的成功案例
呼吸道合胞病毒(RSV)疫苗的研发见证了结构学设计理念的成效。当前获得批准的RSV疫苗的免疫原为F蛋白。早在20世纪60年代,科研人员就开始探讨RSV疫苗,但由于各种因素,研发进程一度停滞。近年来,结构性疫苗的提出及RSV F蛋白的稳定构象研究推动了RSV疫苗的重大进展。F蛋白具有两种主要构象:融合前构象(pre-F)和融合后构象(post-F)。2013年,McLellan通过X射线晶体学解析了F蛋白的精确形态,发现F蛋白在进入细胞前呈现易变的“棒棒糖”结构,而进入细胞后变得稳定如“高尔夫球”。研究表明,结构稳定的pre-F是实现有效主免疫的关键。
通用流感疫苗研究的必要性
通用流感疫苗的靶点主要集中于血凝素(HA)、神经氨酸酶(NA)和基质蛋白M2的胞外区。血凝素作为流感病毒的表面糖蛋白,负责病毒与宿主细胞膜的结合,因此被广泛视为流感疫苗开发的重点之一。由于HA的顶部区域容易发生抗原漂移,而亚型间的HA茎部则高度保守,因此去掉顶部的HA部分可以激发广泛的免疫反应,常用于通用流感疫苗的开发。此外,神经氨酸酶也对病毒的释放有重要作用,其相对保守性使得它成为抗病毒药物的重要靶点。基质蛋白M2的胞外区M2e仅有23个氨基酸在变异株中高度保守,这也使其成为开发通用流感疫苗的有希望靶点。根据明尼苏达大学传染病研究和政策中心CIDRAP的统计,截至2025年1月7日,全球已经有165款通用流感疫苗处于临床前研究阶段,42款进入临床研究,分别有16款、18款和8款疫苗进入I、II和III期试验。尽管目前全球尚无通用流感疫苗上市,但随着技术的不断进步与科学家的努力,我们有理由相信未来终会开发出有效的通用流感疫苗,从而更好地保障公众健康。