寨卡病毒重組亞蛋白疫苗可在小鼠中誘發免疫保護效果

導 讀

寨卡感染能夠引起格林巴利綜合征等神經系統疾病，嚴重可致胎兒發育缺陷形成新生病毒兒的小頭畸形。2016年2月至11月期間，世界衛生組織宣布寨卡病毒及其引起的新生兒小頭症疫情為國際公共衛生緊急事件。目前，該疾病尚無獲批疫苗和有效治療手段。3月28日，國際學術期刊PLOS ONE在線發表了中科院上海巴斯德所金俠研究員課題組題為Recombinant Zika virus envelope proteinelicited protective immunity against Zika virus in immunocompetent mice的研究論文，發現基於寨卡病毒包膜蛋白的亞單位疫苗E80可以在小鼠體內誘發良好的體液和細胞免疫等應答，並為疫苗免疫小鼠或被動血清轉移小鼠提供免疫保護。

背 景

寨卡病毒屬於黃病毒科黃病毒屬，是一種主要由蚊蟲傳播的病原。1947年首次於在烏干達寨卡森林中被發現。2015年，巴西暴發寨卡疫情並迅速在南美和中北美蔓延，進一步擴散到全球80多個國家和地區。寨卡感染能夠引起格林巴利綜合征等神經系統疾病，嚴重可致胎兒發育缺陷形成新生兒的小頭畸形。2016年2月至11月期間，世界衛生組織宣布寨卡病毒及其引起的新生兒小頭症疫情為國際公共衛生緊急事件。目前，該疾病尚無獲批疫苗和有效治療手段。

背 景

寨卡病毒屬於黃病毒科黃病毒屬，是一種主要由蚊蟲傳播的病原。1947年首次於在烏干達寨卡森林中被發現。2015年，巴西暴發寨卡疫情並迅速在南美和中北美蔓延，進一步擴散到全球80多個國家和地區。寨卡感染能夠引起格林巴利綜合征等神經系統疾病，嚴重可致胎兒發育缺陷形成新生兒的小頭畸形。2016年2月至11月期間，世界衛生組織宣布寨卡病毒及其引起的新生兒小頭症疫情為國際公共衛生緊急事件。目前，該疾病尚無獲批疫苗和有效治療手段。

靶抗原E80：寨卡病毒基因組編碼一個多聚蛋白，該蛋白可進一步加工成三個結構蛋白（C，prM，E）和七個非結構蛋白，其中180個E蛋白以反向二聚體的形式錨定在脂膜上形成病毒最外層結構。E蛋白的N端大約80%的區域被稱為E80，該區域包含三個不同的功能結構域（EDI，EDII，EDIII），可以介導病毒吸附和進入宿主細胞，因此E80是一個理想的靶抗原。

亞單位疫苗：重組亞蛋白疫苗的研發成本相對較低、可以在短期內製備，並且具有良好的安全性，是一個相對理想的疫苗研發策略。

結果速覽

研究者分別在原核表達系統和真核表達系統中成功表達E80蛋白（圖1），並將其10ug和50ug與鋁佐劑配伍後Balb/C小鼠。結果顯示，原核和真核系統表達的E80均能在體內誘導小鼠產生中和抗體反應和抗原特異性T細胞反應（圖2），並能為疫苗免疫（圖3）或被動轉移免疫血清（圖4）小鼠提供保護，減輕病毒感染癥狀。

Fig 1. Expression of recombinant ZIKV envelope proteins

Fig 2. Assessment of serum neutralization activity by plaque reduction neutralization test (PRNT). and measurement of antigen specific T cell responses by ELISPOT and ICS assays

Fig 3. Protective efficacy of vaccines against ZIKV viremia

Fig 4. Assessment of protection by adoptively transfer of ZIKV immune sera

ABSTRACT

Zikavirus (ZIKV) has caused great public concerns due to its recent large outbreaksand a close association with microcephaly in fetus and Guillain-Barre syndromein adults. Rapid development of vaccines against ZIKV is a public healthpriority. To this end, we have constructed and purified recombinant ZIKVenvelope protein using both prokaryotic and eukaryotic expression systems, andthen tested their immunogenicity and protective efficacy in immune competentmice. Both protein immunogens elicited humoral and cellular immune responses,and protected immune competent mice from ZIKV challenge in vivo. These productscould be further evaluated either as stand-alone vaccine candidate, or used ina prime-and-boost regimen with other forms of ZIKV vaccine.

該研究項目獲得了國家科技部重點項目、中國科學院戰略發展項目和國家自然科學基金的支持。金俠研究員為通訊作者，博士研究生梁華斌和楊若恆合作完成。

文章來源：

1.Liang H, Yang R, Liu Z, Li M, Liu H, Jin X (2018)Recombinant Zika virus envelope proteinelicited protective immunity against Zikavirus in immunocompetent mice. PLoS ONE 13(3):e0194860.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0194860

2.上海巴斯德研究所：中科院上海巴斯德研究所發現寨卡病毒重組亞蛋白疫苗可為免疫活性老鼠提供保護

本期編輯：Annabella

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