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新型疫苗搭乘順風(fēng)車到達淋巴結(jié)助力對抗癌癥、艾滋病

2014-04-03 23:10 閱讀:2798 來源:生物幫 責(zé)任編輯:李思杰
[導(dǎo)讀] 許多的疫苗,包括流感、脊髓灰質(zhì)炎和麻疹疫苗,都是由滅活病毒或喪失功能的病毒所構(gòu)成。然而,對于某些疾病這類病毒或是無效或是會帶來極大的風(fēng)險。 一種更為安全的替代方法就是,用致病病毒或細菌所生成的一些蛋白質(zhì)小片段來制造疫苗。這種疫苗能夠?qū)δ承┘?

    許多的疫苗,包括流感、脊髓灰質(zhì)炎和麻疹疫苗,都是由滅活病毒或喪失功能的病毒所構(gòu)成。然而,對于某些疾病這類病毒或是無效或是會帶來極大的風(fēng)險。
 


    一種更為安全的替代方法就是,用致病病毒或細菌所生成的一些蛋白質(zhì)小片段來制造疫苗。這種疫苗能夠?qū)δ承┘膊∑鹱饔茫窃谠S多情況下這些疫苗不能夠激起足夠強烈的反應(yīng)。

    現(xiàn)在來自麻省理工學(xué)院的一個工程師研究小組開發(fā)了一種新方法,可將這樣的疫苗直接傳遞到淋巴結(jié)處(大量免疫細胞定位在這里):這些疫苗可通過與存在于血流中的白蛋白結(jié)合,搭乘順風(fēng)車到達淋巴結(jié)。在小鼠測試中,研究人員證實這樣的疫苗可以引起非常強烈的免疫反應(yīng)。這些研究結(jié)果在線發(fā)表在2月16日的《自然》(Nature)雜志上。

    論文的資深作者、生物工程學(xué)、材料科學(xué)與工程學(xué)教授Darrell Irvine說:“淋巴結(jié)是初次免疫應(yīng)答中所有作用發(fā)生之所。T細胞和B細胞定位在這里,我們需要讓疫苗到達淋巴結(jié)處來獲得免疫反應(yīng)。你能夠讓越多的物質(zhì)到達此處,就能取得越好的免疫反應(yīng)。”

    Irvine說,這種方法有可能特別適用于傳遞HIV疫苗以及**機體免疫系統(tǒng)攻擊腫瘤。

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    由蛋白片段或是糖片段構(gòu)成的疫苗也被稱作為亞單位疫苗,這類疫苗在對抗某些疾病如肝炎和白喉上取得了一些成功。為了開發(fā)出針對其他疾病的亞單位疫苗,科學(xué)家們曾嘗試利用納米粒子作為傳遞工具,或是采用針對淋巴結(jié)中某些免疫細胞的特異性抗體來標(biāo)記它們,將它們靶向淋巴結(jié)。

    然而,由于難以讓所有的疫苗都到達淋巴結(jié),無法防止某些疫苗跑到身體的其他部位引起不必要的副作用,這些策略只取得有限的成功。Irvine研究小組基于一種將成像染料靶向淋巴結(jié)的現(xiàn)有程序開發(fā)出了這種新方法。外科醫(yī)生利用這種稱作為前哨淋巴結(jié)定位(sentinel lymph node mapping)的程序來確定腫瘤切除后癌癥的轉(zhuǎn)移程度。這種成像方法所采用的染料可與白蛋白緊密結(jié)合,使得它能夠累積于淋巴結(jié)中。

    以往的一些研究表明,當(dāng)諸如染料一類的外源顆粒與白蛋白結(jié)合時,淋巴結(jié)中的免疫細胞能夠有效地捕獲白蛋白。“我們意識到這或許是一種可以嘗試**到疫苗中的方法——設(shè)計一種疫苗分子與白蛋白結(jié)合,搭乘便車到達淋巴結(jié),”Irvine說。

    為了獲得與白蛋白結(jié)合的蛋白質(zhì)片段(肽),研究人員利用了白蛋白的脂肪酸分子轉(zhuǎn)運蛋白功能。白蛋白有一些結(jié)合口袋可以捕獲脂性、疏水性分子,因此研究人員將一條脂質(zhì)尾巴添加到了他們的疫苗肽上。 他們構(gòu)建出了一些靶向HIV、黑色素瘤和宮頸癌的疫苗,并在小鼠中測試了它們。每一種疫苗都促使生成了特異性針對病毒或腫瘤肽的大量記憶T細胞。

    Irvine說:“看到可以獲得巨大的免疫反應(yīng),我們知道我們走對路了。當(dāng)我們檢測血液時,看到血液中三分之一的T細胞都是免疫特異性的T細胞,而通常情況下只能看到病毒所傳遞的疫苗。”

    相比于肽抗原,這些白蛋白定向疫苗所激起的免疫反應(yīng)強度要高5-10倍。黑色素瘤疫苗減慢了癌癥生長,宮頸癌疫苗縮小了腫瘤。

    蘇黎世大學(xué)醫(yī)院皮膚病學(xué)教授Pal Johansen(未參與該研究)說:“這的確是一種有趣的方法,所生成的結(jié)果非常有說服力。能夠**免疫反應(yīng)以及隨后抑制腫瘤生長,這些結(jié)果表明有必要對其進行進一步的開發(fā)及開展臨床試驗。”

    控制炎癥

    研究人員還用佐劑——一種促進疫苗免疫反應(yīng)的分子來測試了這一傳遞策略。將一種叫做CpG的常用佐劑靶向白蛋白顯著增強了生成的炎癥反應(yīng)。這種傳遞方法還有可能提高佐劑的安全性,將它們的效應(yīng)局限于淋巴結(jié)。否則,佐劑會通過血流擴散,激起身體其他部位的炎癥。

    “這種淋巴結(jié)靶向修飾使得幾乎所有的物質(zhì)都進入到引流淋巴結(jié)中,由于它集中于淋巴結(jié)中因而更加的有效,并且由于不會進入全身循環(huán)其更加的安全,”Irvine說。

    研究人員正計劃測試這一方法傳遞HIV疫苗到非人類靈長類動物體內(nèi),他們也在致力于進一步開發(fā)癌癥疫苗,其中包括肺癌疫苗。


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