Vaccine:植物“来源”的疫苗是有效预防HPV 感染的新希望

在最近发表的一篇论文中,生命科学学院疫苗和病毒疗法生物设计中心的副教授,研究人员Hugh Mason以及博士后研究员Andy Diamos揭示了一种更实惠的,基于植物的HPV 疫苗,可刺激机体产生针对病毒的强大,广泛保护性免疫反应。

“我们认为这是一种更好地了解免疫反应的方法,以及如何获得足够高的抗体反应来保护或获得更持久的免疫力”。这种研究作为有效的HPV疫苗具有特殊的医学意义,因为它不仅可以抑制与病毒相关的症状,还有助于预防HPV相关癌症的出现。

原始出处:Andrew G. Diamos et al. Vaccine synergy with virus-like particle and immune complex platforms for delivery of human papillomavirus L2 antigen, Vaccine (2018). DOI: 10.1016/j.vaccine.2018.11.021

尽管基于植物的疫苗在被批准并进入市场之前还有很长的路要走,但除了降低外部病原体的风险外,它们还具有较低的成本。

目前的研究描述了一种潜在的HPV疫苗,同时还评估了基于植物的疫苗开发系统的有效性。然而,主要目标不是开发一种成熟的疫苗,而是要更好地了解不同的疫苗策略如何改善对广泛保护性HPV蛋白的免疫应答。

研究人员采用了两种不同的疫苗策略。首先,他们通过将L2蛋白附着到预先存在的乙型肝炎病毒样颗粒上来制备HPV VLP,然后通过将L2蛋白与抗体融合来制备重组免疫复合物。当这些方法用于给小鼠施用的疫苗时,产生强烈的免疫应答。

“最终,我们认为植物可以更便宜地生产许多在哺乳动物培养系统中生产的重组蛋白,这些重组蛋白非常昂贵,需要非常昂贵的培养基和设施来培养细胞。”

“如果你选择接受其中一种保护,你将不会受到其它类型的保护。Gardasil疫苗试图解决这个问题的策略是制造大量的VLP并将它们混合在一起。Gardasil九价疫苗将其中的9种混合成一种,“Diamos说。 “这也是为什么这是市场上最昂贵的疫苗之一。如果我们能够提出一种更简单的疫苗来保护人们免受多种HPV病毒感染,那就太棒了。”

但研究表明,除了在女性中引起宫颈癌外,某些HPV菌株还与男性头颈癌有关。 Gardasil九价疫苗可预防9种与癌症相关的HPV感染。鉴于此,亚利桑那州立大学正在积极开展研究,旨在了解HPV感染背后的潜在机制,并探索预防措施以避免感染的发生。

因此,研究人员着手寻找一个广泛的保护目标。目前,高度特异性的L1衣壳蛋白用于疫苗制备,但另一种名为L2的蛋白质尚未展开详细研究。 L2蛋白在HPV的不同菌株中是保守的,但已知其产生的免疫应答程度较弱。如果研究人员能够找到一种方法来增强对这种衣壳蛋白的免疫反应,那么L2可用于产生针对多种HPV变异的广泛保护。

“我们相信植物是表达重组蛋白的良好模型,因为它们非常容易培养,并且由于过去几年的发展,我们已经能够达到高水平的表达,”作者说到:“使用病毒载体,我们将它们送入植物系统,它们产生多个基因拷贝,提高蛋白质表达水平,而且,我们可以从植物中提取和纯化蛋白质,并以相对简单的方式纯化它。 “

最终,研究人员希望对人类或非人类灵长类动物进行疫苗测试,以进一步确定其安全性和有效性。

目前Gardasil疫苗的制作原理是产生菌株特异性病毒样颗粒(或VLPs),它由病毒的衣壳蛋白组成,但不是由其引起感染的DNA组成。免疫系统仍能识别病毒的这种保护性外壳并刺激反应,但疫苗不含任何感染因子。然而,这些病毒样颗粒中的每一种仅保护免受一种HPV毒株的侵害。

资讯出处:New plant-based vaccine at the forefront of more affordable HPV prevention

当您在电视上看到Gardasil疫苗的广告时,是否会不耐烦的切换频道?也许你是一个男人,你不认为自己有患HPV的风险,也许你没有发生过性行为,或者你可能缺乏接种疫苗的渠道或资本。

“一般的想法是,当人们制造复杂的蛋白质时,他们使用哺乳动物系统,这是有问题的,因为他们必须在无菌生物反应器中生长这些哺乳动物细胞,这种生物反应器不能很好地扩大规模,”Diamos说。 “将它与种植植物相比 - 你给它们浇水,你给它们发光,它们就会生长。此外,植物也不含有动物病原体。”

(图片来源:Credit: Arizona State University)