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近日，中國科學(xué)院武漢病毒研究所陳建軍研究團(tuán)隊(duì)在《ACS Nano》期刊發(fā)表了題為“Epitope-Optimized Influenza Hemagglutinin Nanoparticle Vaccine Provides Broad Cross-Reactive Immunity against H9N2 Influenza Virus”的研究論文。該研究成功開發(fā)出一種針對H9N2流感病毒的表位優(yōu)化型納米顆粒疫苗，在動(dòng)物模型中展現(xiàn)出對多種H9N2毒株的廣譜交叉免疫保護(hù)效力，為全球 H9N2 流感疫情的防控提供了創(chuàng)新性解決方案。
H9N2流感病毒在家禽中廣泛流行，對全球家禽養(yǎng)殖業(yè)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。自2020年以來，人類感染H9N2病例頻發(fā)，部分毒株已進(jìn)化出結(jié)合人類唾液酸受體的能力，凸顯跨物種傳播風(fēng)險(xiǎn)。此外，持續(xù)的抗原漂移削弱了現(xiàn)有疫苗的保護(hù)效力，因此，開發(fā)誘導(dǎo)廣譜免疫反應(yīng)的通用型疫苗迫在眉睫。
為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊(duì)整合了GISAID數(shù)據(jù)庫中所有H9N2毒株血凝素（HA）氨基酸序列作為數(shù)據(jù)集，并運(yùn)用一種基于圖論的潛在表位最大化的算法加以處理，設(shè)計(jì)了三條優(yōu)化的H9 HA1抗原。該算法計(jì)算出的表位優(yōu)化型抗原，理論上可最大化覆蓋所有H9毒株HA蛋白的潛在T細(xì)胞表位。為彌補(bǔ)亞單位疫苗免疫原性不足的缺陷，研究團(tuán)隊(duì)又將三條優(yōu)化抗原與mi3納米（一種由60個(gè)相同的亞基自組裝成的正十二面體納米顆粒蛋白）遞送載體結(jié)合，成功制備出H9N2通用型納米疫苗，并驗(yàn)證該疫苗具有良好的熱穩(wěn)定性。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該疫苗在小鼠體內(nèi)有效誘導(dǎo)了針對14株不同分支的H9N2代表性毒株的高水平交叉反應(yīng)抗體，并大幅度激活了CD4+和CD8+ T細(xì)胞免疫反應(yīng)。此外，它對3株代表性H9N2毒株的致死性攻毒均提供了有效保護(hù)，免疫小鼠體重丟失較小，且存活率均可達(dá)到100%，肺部病毒載量也顯著降低。表明該疫苗具備應(yīng)對病毒變異的潛力。
該研究不僅為開發(fā)通用H9N2流感疫苗提供了新的思路和方法，還展示了該算法在疫苗設(shè)計(jì)中的強(qiáng)大應(yīng)用潛力。本研究中H9N2候選疫苗的成功開發(fā)，有望在應(yīng)對H9N2病毒的流行和防控方面發(fā)揮重要作用。研究團(tuán)隊(duì)未來將繼續(xù)優(yōu)化其廣譜性，并拓展不同疫苗形式如滅活疫苗及mRNA疫苗的應(yīng)用，以期為H9N2流感疫情防控提供更有力的科學(xué)支持。
武漢病毒所博士研究生郝夢嬋為該論文的第一作者，陳建軍研究員和張?jiān)锤毖芯繂T為該論文的通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃以及廣州國家實(shí)驗(yàn)室重大項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c03199
