科学家发现了开发疫苗更好的新方法

诸平

据英国牛津大学出版社（Oxford University Press）2024年1月28日提供的消息，德国研究人员开发了一种新的免疫技术，可以简化和加速疫苗的开发（Scientists Discover New, Better Way To Develop Vaccines）。这种方法涉及将抗原蛋白与膜结合蛋白融合，在针对COVID-19等疾病方面显示出有希望的结果，并为对抗HIV-1提供了潜力。德国的一组研究人员创造了一种创新的系统，用于在哺乳动物细胞中呈现表位，旨在进行免疫研究。这种方法有望在科学家的免疫研究方面提供显著帮助。他们的研究结果于2023年12月12日已经在《生物学方法与协议》（Biology Methods and Protocols）杂志网站发表——Hubert Bernauer, Anja Schlör, Josef Maier, Norbert Bannert, Katja Hanack, Daniel Ivanusic. tANCHOR fast and cost-effective cell-based immunization approach with focus on the receptor-binding domain of SARS-CoV-2. Biology Methods and Protocols, 2023, 8(1): bpad030. DOI: 10.1093/biomethods/bpad030. Published: 12 December 2023.

参与此项研究的有来自德国梅尔茨豪森的ATG：生物合成股份有限公司（ATG: biosynthetics GmbH, Merzhausen, Germany）、德国波茨坦的new/era/mabs股份有限公司（new/era/mabs GmbH, Potsdam, Germany）、德国波茨坦大学（University of Potsdam, Potsdam, Germany）以及德国柏林的罗伯特·科赫研究所（Robert Koch Institute, Berlin, Germany）的研究人员。

促进血细胞产生针对特定病毒蛋白的抗体是开发供人类使用的疫苗的重要一步。这对研究人员来说可能是一个挑战，因为受试者是否产生抗体取决于科学家如何设计和施用抗原，抗原是他们为测试疫苗的有效性而施用的病毒的一部分。

病毒研究的一个重要方面是如何表达和纯化用于疫苗接种的抗原。用制备的抗原免疫的动物产生针对抗原的特异性抗体。但是科学家必须分离抗原，以确保他们开发出针对他们希望对抗的特定疾病的疫苗。一旦研究人员纯化抗原，他们就可以开发疫苗，引导受试者产生所需的抗体。但是，当试图开发实验室生产的抗原时，这种分离尤其耗时，因为病毒通常会迅速变异。科学家可能需要几周的时间才能开发出正确的抗原。

抗原展示技术的突破（Breakthrough in Antigen Display Technology）

在这里，科学家们开发了一种新的方法来诱导目标特异性免疫反应。通过将抗原蛋白融合到四联蛋白衍生的锚定膜结合蛋白（tetraspanin-derived anchor membrane-bound protein）中，研究人员创造了主要在人类细胞表面显示的融合蛋白。载体蛋白（carrier protein）将蛋白质暴露在表面，诱导产生针对适当的、相关的抗原的抗体。另一个好处是，这些抗原与病毒中相应的蛋白质具有相同的构象和修饰，因为它们是由与病毒自然感染的人体相似的细胞制造的。

这种新的显示技术可能是一种潜在的更可靠的免疫技术。在这项研究中，研究人员能够诱导针对不同蛋白质的抗体，重点是SARS-CoV-2的受体结合域，SARS-CoV-2是导致2019年冠状病毒病(COVID-19)的病毒。开发的锚定蛋白使科学家能够针对特定疾病进行免疫，而无需纯化抗原。研究人员相信，这种技术可以大大加快免疫过程。

该论文的作者之一丹尼尔·伊瓦努西奇（Daniel Ivanusic）表示:“以SARS-CoV-2的受体结合域为基础的这项工作，只是一种非常有趣的免疫技术的开始。对我们来说，tANCHOR技术最具挑战性、最重要和最令人兴奋的应用是诱导针对HIV-1的中和抗体（neutralizing antibodies）。我想这会很棒的! ”

这项研究由德国联邦经济事务和气候行动部（Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action of Germany）资助。

上述介绍，仅供参考。欲了解更多信息，敬请注意浏览原文或者相关报道。

Abstract

Successful induction of antibodies in model organisms like mice depends strongly on antigen design and delivery. New antigen designs for immunization are helpful for developing future therapeutic monoclonal antibodies (mAbs). One of the gold standards to induce antibodies in mice is to express and purify the antigen for vaccination. This is especially time-consuming when mAbs are needed rapidly. We closed this gap and used the display technology tetraspanin anchor to develop a reliable immunization technique without the need to purify the antigen. This technique is able to speed up the immunization step enormously and we have demonstrated that we were able to induce antibodies against different proteins with a focus on the receptor-binding domain of SARS-CoV-2 and the extracellular loop of canine cluster of differentiation 20 displayed on the surface of human cells.