流感是一种人群中比较常见、传染性较强的传染病。今夏在香港、深圳地区流感流行是一次典型的季节性流感夏季流行高峰。在人群之间由H3N2亚型病毒引起的流感,是一种常规、季节性的流感。世界卫生组织的防控策略指出,在每年流行季节来临之前,最好的、最有效的预防手段是接种疫苗。季节性流感疫苗并不总是给接种疫苗的人提供保护。2017年10月23日,一项发表在《Plos pathogens》杂志的文章从结构上解析了流感疫苗低有效性原因。
免疫系统对流感病毒的识别和中和由于其对疫苗设计的深远影响一直是一个广泛研究的课题。大多数人在自然感染流感病毒或接种疫苗后会产生针对血凝素(HA)蛋白球状头部的抗体。在H3N2病毒中,5个重要抗原位点A-E是抗体结合主要目标。然而,大部分的球状头部区域有一种内在的高度的突变承受力以便于逃避免疫系统。受体结合位点(RBS)是保守的,但仍然可以容纳某种程度的诱变以逃避抗体识别。流感病毒的快速抗原漂移可能会在不扰乱重要功能的情况下发生,因此几乎每年都要重新制定流感疫苗。
近年来,年度性的流感疫苗有效性下降,特别是针对H3N2流感病毒疫苗,已经成为全球公共卫生的一个问题。尽管70种多年前第一批商业流感疫苗在美国获得批准,从一种流感疫苗中得到完全和广泛的保护一直遥不可及。此外,在过去的十年中,针对H3N2病毒的季节性疫苗有效性也特别低。季节性H1N1流感疫苗有效性为67% (2009年以前),H1N1为73%,B型为54%,H3N2疫苗有效性只有33%。研究将H3N2疫苗的低有效性归因于基于鸡蛋的生产工艺。尽管鸡蛋提供了一种划算的方法来培育流感病毒,但在绒毛膜上有丰富的禽类受体。往往导致病毒变异株增加结合禽类受体能力,减少结合人类受体能力。更重要的是,这些在HA上的鸡蛋适应性变异也被证明会对抗原性产生影响导致疫苗效能下降。
本研究在结构上描述一种适应鸡蛋生产的氨基酸替代变异, H3N2病毒HA蛋白第194位氨基酸亮氨酸L被脯氨酸P替代,即L194P。这是H3N2亚型中常见的鸡蛋生长适应替代。研究结果显示,L194P的替代晶体结构分析显示L194P替代增加190 -螺旋的构象动力,以及缩小150-环的范围,大大增加了抗原表位区域的灵活性,而此表位区域通常是抗体结合的目标。基于广谱中和抗体和一组人血清抗体的结合亲和力实验,进一步证明L194P替换能显著改变HA的抗原性。
本研究描述了一种流感疫苗低有效性的机制,并重申了替换基于鸡蛋的流感苗生产的紧迫性。尽管如此,由鸡蛋适应替代引起的H3N2疫苗有效性和抗原性的变化,其结构和生物物理机制仍有待进一步研究。
(来源:中国病毒学论坛)
原文出处:Wu NC, Zost SJ, Thompson AJ, et al. A structural explanation for the low effectiveness of the seasonal influenza H3N2 vaccine[J]. PLoS Pathog. 2017 Oct 23;13(10):e1006682. doi: 10.1371/journal.ppat.1006682.
链接:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29059230