研究背景
寨卡病毒(Zika virus, ZIKV)和登革病毒(Dengue virus, DENV)均属于黄病毒科,通过蚊媒传播,流行区域重叠。寨卡病毒感染可能导致新生儿小头畸形等先天性寨卡综合征以及吉兰-巴雷综合征等神经系统疾病。目前,尚无临床可用的预防疫苗。寨卡病毒感染与登革病毒感染之间的抗体依赖感染增强风险(ADE)是寨卡病毒预防疫苗研究的主要瓶颈。
研究成果
近日,中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员冯立强与巫林平,联合广州实验室研究员陈凌等,在《自然-通讯》(Nature Communications)上发表了题为“A single-dose circular RNA vaccine prevents Zika virus infection without enhancing dengue severity in mice”的研究成果。该研究利用环状RNA编码来改良寨卡病毒抗原,并探讨了单剂接种即可预防寨卡病毒感染且无登革病毒感染增强风险的疫苗新策略。
主要发现
1. **抗原选择**:
- 寨卡病毒包膜蛋白结构域III(EDIII)含有主要的中和抗体表位,且在寨卡病毒与登革病毒之间差异较大,有望诱导特异性中和抗体反应并减少登革交叉抗体的产生。
- 研究发现,二聚体EDIII相比单体或三聚体能够诱导更高水平的中和抗体及T细胞反应。
2. **疫苗设计**:
- 为提升保护效果,研究团队引入了另一保护性抗原——非结构蛋白NS1。此前,该团队证明NS1可诱导保护性免疫反应,且无诱发ADE的风险。
- 编码EDIII-Fc和NS1抗原的环状RNA疫苗在“母鼠免疫+仔鼠攻毒”模型与干扰素受体缺陷鼠模型中均能够预防寨卡病毒感染。
3. **优化策略**:
- 优化的环状RNA骨架可提升抗原表达量,优化后的单剂接种疫苗可产生有效且持久的免疫保护。
- 研究发现,在登革病毒感染小鼠模型中,这一疫苗策略未触发登革病毒ADE。
研究意义
- **寨卡病毒疫苗**:该研究为研制安全有效的寨卡病毒疫苗提供了依据,特别是通过单剂接种即可实现长期保护。
- **环状RNA技术**:环状RNA技术的应用为疫苗研发提供了新的平台,具有高效、稳定和易于生产的优点。
- **跨病毒保护**:该疫苗策略不仅预防寨卡病毒感染,还在登革病毒感染模型中未触发ADE,为应对多种蚊媒黄病毒提供了新思路。
支持与资助
该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省自然科学基金等的支持。
结论
这项研究成功开发了一种单剂量环状RNA疫苗,能够有效预防寨卡病毒感染且无登革病毒感染增强风险。这一成果为寨卡病毒疫苗的临床应用提供了重要的科学依据,并为环状RNA技术和EDIII-NS1抗原策略在其他蚊媒黄病毒疫苗研发中的应用提供了新的思路。