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《自然·疫苗》 | 新合生物研发科学家研究揭示新型疫苗高效递送及机理

天花是人类历史上发病率最高、致死人数最多的烈性传染病,仅20世纪便夺走全世界3-5亿人口。历史上因得天花而死者包括埃及法老拉美西斯五世、英国伊丽莎白一世、亚历山大、清顺治及同治皇帝等。作为人类已知最致命病毒,天花病毒感染后患者病发迅速,病死率高达三分之一。痊愈者脸部遗留明显痘印,故曰“天花”。

归功于牛痘疫苗(VACV Vaccine)的成功研发及推广,天花病毒在上世纪八十年代被从地球消除,目前仅存几株原始毒株严格监控存储于美俄几家实验室,仅供科学研究。牛痘病毒对人类致病毒力弱,归因于其与天花病毒强烈交叉免疫性,牛痘疫苗接种者体内可产生足量针对天花病毒的免疫保护。

牛痘疫苗的接种采取皮肤划痕术,而其他临床疫苗接种模式保护力不足,其背后机制尚不清晰。此外,牛痘疫苗接种会在具有自身免疫性疾病如湿疹患者中引发严重临床副作用甚至死亡。因此,基因敲除并缺失病毒自复制能力的改良型安卡拉牛痘疫苗(MVA)被美国食品药品监督管理局批准作为预防性天花疫苗现代替代品。同时,改良型安卡拉牛痘疫苗也被广泛应用于其他病毒疫苗递送载体。关于改良型安卡拉牛痘疫苗的体内免疫激发及机体保护效力,尚待解析


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2021年1月,新合生物首席科学官及联合创始人潘有东博士以第一作者身份在国际著名杂志《Nature》子刊《NPJ Vaccines》发表题为“Epicutaneous immunization with modified vaccinia Ankara viral vectors generates superior T cell immunity against a respiratory viral challenge”的研究论文,报道了改良型安卡拉牛痘疫苗体内高效保护力及安全性,并揭示通过皮肤划痕术接种改良型安卡拉牛痘疫苗的优越性并通过基因表达图谱解析其分子机理,进一步探讨应用于肺部感染性疾病预防疫苗及新冠疫苗的可行性,为新型疫苗高效递送提供理论和策略指导。美国哈佛大学医学院皮肤癌症中心主任、国际著名免疫疫苗专家Thomas Kupper教授为该论文通讯作者。


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潘有东博士研究结果显示,104 至107 pfu的改良型安卡拉牛痘疫苗可激发机体产生强烈免疫应答及T细胞干扰素-γ (IFN-γ)产生。接种改良型安卡拉牛痘疫苗的免疫缺陷小鼠在接种后几周内体重迅速恢复。与之相比,接种痘苗病毒的免疫缺陷小鼠出现进行性体重减轻和病毒感染部位皮肤病变扩大,所有小鼠在第四周因体重降低过度被安乐死。表皮内的Langerhans细胞和真皮内的langerin阳性树突状细胞均参与改良型安卡拉牛痘疫苗抗原提呈和免疫激活。相比于皮下或者肌肉注射,皮肤划痕术或者皮内接种改良型安卡拉牛痘疫苗可以产生更强的宿主T细胞免疫应答以及更多量持久的免疫记忆T细胞,在小鼠致死性呼吸道病毒攻击保护实验中凸显优势。最后,皮肤接种,肺部接种及腹腔接种研究结果显示皮肤接种可产生足量并具有保护效力的肺部特异性归巢T细胞,保护机体抵抗呼吸道病毒感染。


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综上所述,该研究揭示了改良型安卡拉牛痘疫苗的体内有效性、安全性、高效递送途径及其作用机制,同时揭示皮肤疫苗接种可产生更强抗原递呈及针对肺部病原体感染防护,为新型疫苗包括新冠疫苗及肿瘤疫苗研发和应用提供理论支撑和策略指导。





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