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北京大学研发新的疫苗生产技术 | Science 论文推荐

2016-12-03 科研圈 科研圈

北京大学的研究者研发出一种新型疫苗生产技术,通过在天然病毒株遗传序列中引入 premature termination codons (过早终止密码子),使得改造后的病毒在普通细胞中丧失增殖能力,但却保留完全的感染活性和免疫活性。为简单快速地生产疫苗提供了一种新的思路。


编辑 紫苏


强大的免疫活性


通常情况下人们制作疫苗,会在保持感染力和免疫活性的情况下,让病毒具有最弱的毒性和致病性。但在减弱毒力的过程中,也常常会让疫苗减弱免疫效果。


研究者在疫苗活体病毒的遗传密码中引入过早终止密码子(PTC),从而使得该病毒的自我扩增机制失效,同时完全保留其感染性以激活宿主动物细胞的免疫反应


周德民团队制作了禽流感病毒活体疫苗,并进行了包括小鼠、豚鼠和雪貂在内的疫苗注射动物实验,发现这种疫苗能够有效诱发强大的体液、粘膜以及免疫T细胞介导免疫反应应对抗原性病毒。(论文信息见文末)


不仅是疫苗


研究还发现当把这种疫苗注射到已经感染的宿主体内,这种人工改造的活性病毒与野生型病毒发生遗传重组,减弱了原有病毒的毒力。


这种疫苗还可以作为治疗的药物。


大规模生产


同时,研究者利用遗传密码扩增(Expanded genetic code)技术,使得在普通细胞中不能增殖的病毒疫苗能够在一种转基因细胞系中实现增殖和批量化生产。基因组水平的优化进一步增加了大规模生产的效率。




人工改造后丧失增值能力的活性病毒。左路:该病毒感染普通细胞无法实现自我增殖;右路:该病毒感染特殊转基因细胞,实现自我扩增和批量化疫苗生产。



对于任何病毒爆发,研究者可以快速从感染者体内分离得到这种未知病毒株,并只需选取病毒遗传序列的一个密码子并改造为终止密码子病毒株,新病毒就可以作为疫苗推广接种。



论文相关信息


题目 Generation of influenza A viruses as live but replication-incompetent virus vaccines

作者 Longlong Si , Huan Xu, Xueying Zhou, Ziwei Zhang, Zhenyu Tian, Yan Wang, Yiming Wu, Bo Zhang, Zhenlan Niu, Chuanling Zhang, Ge Fu, Sulong Xiao, Qing Xia, Lihe Zhang, Demin Zhou

期刊 Science  

发表日期 02 Dec 2016:

DOI: 10.1126/science.aah5869

摘要 The conversion of life-threatening viruses into live but avirulent vaccines represents a revolution in vaccinology. In a proof-of-principle study, we expanded the genetic code of the genome of influenza A virus via a transgenic cell line containing orthogonal translation machinery. This generated premature termination codon (PTC)–harboring viruses that exerted full infectivity but were replication-incompetent in conventional cells. Genome-wide optimization of the sites for incorporation of multiple PTCs resulted in highly reproductive and genetically stable progeny viruses in transgenic cells. In mouse, ferret, and guinea pig models, vaccination with PTC viruses elicited robust humoral, mucosal, and T cell–mediated immunity against antigenically distinct influenza viruses and even neutralized existing infecting strains. The methods presented here may become a general approach for generating live virus vaccines that can be adapted to almost any virus.

链接 http://science.sciencemag.org/content/354/6316/1170?utm_campaign=toc_sci-mag_2016-12-01&et_rid=171304363&et_cid=1031518



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论文导读

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