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美国疾病控制和预防中心流感疫苗研制动态
来源:安徽亚华医药化工有限公司 日期:2007-11-17 浏览次数:1113 次
  近日,美国现任病毒学会会长、纽约西奈山医学院微生物学教授Peter Pale-se博士,就目前美国流感疫苗研制现状、技术、问题以及发展方向发表了题为“制备更好的流感病毒疫苗”的文章。
  1.主要观点
  灭活(死)和活流感病毒疫苗对防止和控制流感的传播有效,但诸如反向遗传学(reverse genetics)新技术的使用,不仅可提高其有效性,而且可缩短制备疫苗种病毒的过程。采用新技术,人们可以开发安全的活疫苗,对不同的病毒进行交叉防护,且每剂所需的病毒比常规疫苗要少。而且,抗诸如H5N1病毒这样的高致病性毒株的流行疫苗生产只能采用反向遗传学技术,而其它技术的突破,应用于生产有效的灭活和活疫苗谱抗剂,以增加可用疫苗剂量的接种人群数量。还有,广谱流感病毒疫苗的产生也似已触手可得。倘若得到法律机构的持续支持,并有抗流行病两次爆发期间和大规模流感病毒威胁所持续形成的强劲市场,这些新的流感病毒疫苗战略一定会成功。
  2.背景综述
  目前的流感病毒疫苗由3种成分组成:一个H1N1(hemagglutininsubtype1:neuraminidase[NA]subtype1),一个H3N2流感A病毒和流感B病毒。世卫组织WHO)最近推荐了南北半球用毒株。为保证有足够的时间生产疫苗,美国食品与药品管理局(FDA)每年2月决定哪些病菌毒株应用于下一个冬季的疫苗。  美国和欧洲目前许可使用的绝大多数流感病毒疫苗由胚鸡蛋培养和甲醛灭活制剂组成,其经纯化后用非离子溶剂如Triton X-100进行化学处理。
  另一类病毒疫苗由活病毒构成,FDA许可的唯一产品是冷适性弱化疫苗。 尽管灭活和活流感病毒疫苗均有明显的功效,新的研发仍有很大的空间,如每剂价格、生产速度、生产易度、病毒或表达病毒免疫抗原培养基的选择、对变种毒株的交叉防护、总有效率和对首次免疫接种人群的有效率、安全性,以及法制机构和公众的可接受性。
  3.研发方向与进展
  (1)新型谱抗剂
  绝大多数现有的灭活流感病毒疫苗不含增抗剂。要加大疫苗的有效供给,必须考虑走抗原节约型增抗剂的路子。明矾是FDA批准的一种人用增抗剂,MF59是hiron公司所有的增抗剂,已成功用于美国以外的其他几个国家。如果有了增抗剂,那么只需现有每剂疫苗抗体(45微克HA蛋白)的1/5或1/10就足以激发足够的保护性免疫反应,这无疑会使大量供应的难题迎刃而解。
  目前很多增抗剂都正在研究之中。包含胆固醇和病毒颗粒(免疫激发复合体)的脂质体类制剂已通过皮下和鼻内给药成功施用于老鼠。另一种增抗剂策略包括复合使用热变的Escherichia coli毒素与卵磷脂和鼻内给药的灭活三价流感病毒制剂,一旦解决了这类疫苗产品的安全问题,其发展前景一片光明。同时,多种人工合成的增抗剂也正在研制之中。Ichinohe等人还展示了合成(I∶C)是一种很有前景的新效鼻内给药的流感病毒疫苗增抗剂。
  (2)基因工程化的活与灭活流感病毒疫苗
  如前所述,目前FDA许可的流感疫苗均基于20世纪60年代及更早以前开发的技术。利用反向遗传学(reverse genetics)技术的突破,将出于质粒体DNA的易感染流感病毒转染于组织培养细胞之中的技术现已可重获新生。这一方法较之现行的制造工艺具有以下优势:首先,它会极大地缩短每年获得种病毒的周期,从而将更多的时间用于选择合适的抗原性种毒株。其次,它将使所用的种病毒标准化,使法制机构不再坚持人用疫苗的固定化而允许只有部分性状的产品用于年度免疫。再次,DNA克隆可消除任何出现在最初隔离人群痰液中的外来因子。最后,假如目前的高致病性H5毒株、带有HA的病毒杀死胚蛋,将很难再使用鸡蛋作为培养基。这样,这些强毒株的HA势必需要用反向遗传学技术进行修改,以使生产更容易和更安全。
  (3)变更非结构蛋白1基因的活流感病毒疫苗
  确定流感病毒基因组具体变化的能力也可用于考虑新的疫苗方法。目前已经演示了流感病毒的非结构蛋白1(NS1)的抗干扰素活动,缺乏NS1的流感病毒无力对抗宿主的干扰素反应。因此,用缺乏NS1的病毒感染细胞会诱发对病毒复制的干扰和封锁。如果切断NS1,病毒会产生于中间反应活动中,使其能够复制,且引发干扰素反应。通过用中间毒性和诱导干扰素的能力组构病毒,可得到既毒性低又免疫力高的理想的流感病毒疫苗。此时,干扰素变成了一种优良的增抗剂,既导致了免疫球蛋白的增加又有利于激活抗原表达所需的树状细胞。由此可知,一旦病毒粒子产生或抗原分子释放,免疫反应将较之于一般的活或灭活疫苗为强。这意味着诱导强保护免疫反应所需的活病畜疫苗剂量的进一步减少。假如所需的剂量减少100倍,就会有更多的人有机会获得流感病毒疫苗。这对于防范新的全国性流感病毒爆发具有极其重要的意义。而且,它将使一支活病毒疫苗对首次免疫接种人群,只经一次单一给药就产生保护性免疫,而灭活疫苗则需更高的抗原剂量和预加强安排才能对付这种病毒。这说明只有活病毒疫苗才能在新流感爆发时提供必要的保护,因为它对首次接种人群的有效率更高,可鼻内给药和廉价生产。
  (4)残缺复制疫苗
  另一种有前景的方法是进行残缺复制。如缺乏原子核输送蛋白基因(NEP,以前称此NS2)的病毒粒子会进行单循环复制而不会形成感染粒子;没有M2基因的病毒粒子也符合此规律。
  (5)广谱疫苗
  流感病毒持续发生抗原性漂移,最主要表现在HA的不断变化。这一事实迫使我们改变疫苗配方或至少每年对种毒株进行复核。然而,由于对病毒HA进化过程的预测还不够可靠,要预测每株变异或特定流感每株的出现是不可能的。一个更现实的办法是,设计更具交叉防护特性的疫苗,用于两次流感爆发期间或正在爆发期间。Neirynck等人利用将保存的M2蛋白位于细胞外的部分熔太乙肝核蛋白合成了疫苗,这一免疫原会诱发接种者的交叉抵抗反应。同样,用NA抗原免疫也可能诱发比用HA更强的交叉抵抗反应。不过,这两种情况下都需要产生比自然感染更强的免疫反应,方能起到保护作用。由于受感染者体内的NA和M2蛋白抗体一般不具保护性,由NA或M抗原组成的疫苗就必须做到能够诱导极强的免疫反应才行。另一种选择是生产基因工程疫苗来表达多种变异抗原或抗原决定基,从而实现更具交叉防护性的免疫。被当作幻想的能够表达多达140种附属氨基酸的HA重组病毒最近已被描述出来。此类基因工程疫苗可以在病毒表面表达多种现存免疫抗原决定基,这是迈向更广谱流感疫苗的第一步。
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