前所未有的抗体,可以靶向许多流感病毒

撰文:艾米丽·库克
甲型流感病毒的插图,显示了病毒用来感染细胞的关键表面蛋白血凝素(紫色)和神经氨酸酶(深粉色)。(图片:selvanegra通过盖蒂图片社)
科学家表示,在人类血液中新发现的一类抗体,可以中和不同类型的流感病毒,这可能是开发针对季节性病毒的广泛保护性疫苗的关键。
这一发现背后的研究人员在一份声明中表示,正在传播的流感病毒不断变异,因此“我们需要每年接种一次流感病毒疫苗,以跟上病毒的持续进化”。他们说:“我们的研究表明,引起更广泛保护性免疫的障碍,可能低得惊人。”
有四种类型的流感病毒,被称为甲型、乙型、丙型和丁型流感,其中甲型和乙型流感是美国每年季节性流感流行的原因。
甲型流感有许多亚型,其差异在于病毒用来感染我们细胞的两种蛋白质:血凝素(H)和神经氨酸酶(N)。例如,H1N1和H3N2是甲型流感的亚型,经常感染人。
在每个亚型中都有不同的“菌株”,它们不断地调整自己的遗传密码。例如,H1N1毒株是目前美国主要的流感病毒。与此同时,乙型流感分为山形和维多利亚两个谱系,通常在流感病例中所占比例要小得多。
有效的流感疫苗接种,依赖于利用抗体的保护力。抗体是攻击入侵病原体的免疫蛋白,但病毒快速变异的能力,使这一点具有挑战性。流感疫苗使免疫系统产生特异性抗体,这些抗体附着在流感病毒上,并防止其在入侵身体后感染细胞。然而,这些疫苗是针对特定毒株配制的,由于这些毒株会逐年变异,人们每年都需要接种新的流感疫苗才能跟上。
在周四(12月21日)发表在《公共科学图书馆-生物学》杂志上的这项新研究中,科学家描述了人类血液样本中新发现的一类抗体,这些抗体针对多种形式的甲型流感病毒。
这项研究仅在实验室进行,因此科学家们不确定这些抗体是如何对人体的流感疫苗反应产生确切影响的。然而,总有一天,这些抗体可以用于开发更有效地保护人们,同时免受多种流感毒株感染的疫苗。
为了预防甲型流感,传统的流感疫苗通常会,促使免疫系统产生针对病毒表面H蛋白的抗体。此前已经发现抗体同时靶向两种主要类型的血凝素,即H1和H3。然而,它们只有在H1中存在特定突变的情况下才能做到这一点,即在蛋白质的外缘插入一种氨基酸,该氨基酸与我们细胞外部的受体结合。因此,这限制了抗体对不同口味流感病毒的效力。
通过实验室实验,研究作者确定了人体血液中丰富的抗体,这些抗体可以与某些甲型流感H1和H3毒株结合,无论是否存在这种血凝素突变。这意味着,理论上它们能够对这两种亚型的病毒提供广泛的保护,即使循环毒株会随着时间的推移发生变异。
作者还研究了,这些抗体针对过去循环的H1和H3菌株的效果。抗体与20世纪80年代末至90年代末的H3菌株,和21世纪初至2015年的H1菌株反应。
这表明,最初采集的血液样本的患者,产生抗体是为了应对H3病毒株。然后,在稍后通过感染或疫苗接种暴露于H1菌株后,抗体也开始靶向H1。
这些发现可能对未来的疫苗设计有重要作用。
作者在声明中表示:“考虑到流感病毒暴露/疫苗接种的正确系列,人类有可能产生强大的抗体反应,中和不同的H1N1和H3N2病毒,为设计改进的疫苗开辟新的途径。”
换言之,可能有一种方法可以确保疫苗触发这些广泛作用的抗体的产生,以确保疫苗对两种病毒亚型的防护效果相同。