模仿SARS-CoV-2表面的简单合成结构在小鼠中产生了强大的免疫反应
在病毒感染中,病毒发出什么信号来提醒免疫系统产生保护性中和抗体?
这是科学家在试图了解疾病或开发治疗COVID-19和其他病毒的药物或接种疫苗时试图回答的一个大问题。
“这个问题的答案并不简单,”密歇根大学药学院副教授魏成(音译)说。“迄今为止发现的大多数传染性病毒病原体都是由蛋白质和蛋白质的复杂组合组成核酸,以及其他对病毒适应性很重要的成分,并被病毒用来在受感染的宿主中复制和增殖。”
为此,Cheng的实验室开发了一种模仿SARS-CoV-2表面的简单合成结构,当注射到小鼠体内时,它会对SARS-CoV-2产生强大的保护性抗体反应,而不需要任何其他称为佐剂的抗病药剂。研究结果发表在该杂志上Bioconjugate化学并被评为ACS编辑之选。合著者是高级工作人员Wei-Yun Wholey和博士生Sekou-Tidiane Yoda。
Cheng说:“免疫反应的信号是什么,这个问题对疫苗的合理设计很重要,对了解病毒感染的早期事件也很重要,可以针对这些事件进行治疗干预。”“这一结果表明,病毒进入蛋白的有序组装是启动抗病毒反应所需要的全部。这一现象背后的详细分子机制尚不清楚,但这项研究在我们对病毒免疫原性的理解上向前迈出了有趣的一步。”
Cheng说,在实验室中制造的病毒表面模拟物无法复制或感染,因此比在实验室中使用活病毒要安全得多。该技术使用了一小部分SARS-CoV-2刺突蛋白,称为受体结合域。这就是所谓的“钥匙”,当它与我们细胞上的受体结合时——这把锁——启动了一个分子级联事件,允许病毒感染细胞。
Wholey和Yoda纯化了蛋白质,然后用这种材料“装饰”了脂肪液滴的表面。他们以一种特定的方式定位蛋白质,旨在模仿SARS-CoV-2的刺突表面。Cheng说,纯化蛋白质很重要,因为消除不必要的物质可以让科学家更容易确定是什么引起了免疫反应。
然后他们将蛋白质修饰的脂肪液滴注射到小鼠体内。即使没有在脂肪液滴中添加其他佐剂或抗病剂,也会产生强大的保护性抗体反应。
“疗效非常令人惊讶,”程说。“这个结果的有趣之处在于,Wholey和尤达只包括了一个蛋白质从病毒.脂肪液滴实际上是一种结构,在我们的细胞内外几乎无处不在。”
与该领域的其他工作不同,Cheng团队在他们的实验中没有包括其他免疫刺激分子,如佐剂,这将使因果关系的研究更加困难。这也表明,一种简单的成分可能导致疫苗所需的强大免疫反应。
更多信息:Wei-Yun Wholey等人,在没有任何其他佐剂的情况下,SARS-CoV-2受体结合域与脂质体的定点稳定结合可在BALB/c小鼠中诱导出有效的中和抗体,Bioconjugate化学(2021)。DOI: 10.1021 / acs.bioconjchem.1c00463