由流感病毒编码的蛋白质中的罕见和不可能的突变使病毒造成牢固的身体免疫系统。该罗切斯特大学医疗中心发现可以为未来提供新的流感疫苗的新策略。

在疾病控制和预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)今年早些时候停止推荐使用减毒活疫苗FluMist®之后,一种新的活流感疫苗方法将会特别有利。几项研究发现,美国大约三分之一的儿童使用的这种无痛鼻腔喷雾剂并没有对这些特别脆弱的人群提供保护。另一方面,流感疫苗的效果很好,美国疾病控制与预防中心建议使用这种疫苗来替代FluMist®。

“There is a need to understand what’s happening with the existing live vaccine and potentially a need to develop a new one,” said David Topham, Ph.D., Marie Curran Wilson and Joseph Chamberlain Wilson Professor of Microbiology and Immunology at URMC and author of the study. “We proposed that the mutation we found could be used to create a live vaccine.”

这种突变使流感病毒编码的非结构蛋白(NS1)失效,从而削弱了流感病毒。流感病毒需要NS1来阻止干扰素,干扰素是免疫系统对抗病毒的前线,干扰素会警告宿主细胞它已被感染。抑制干扰素使病毒有时间在免疫系统发动攻击之前繁殖和传播。

大多数人对干扰素有健康的反应,可以迅速而容易地抵御这种减弱的变异流感毒株,但是,“这种病毒不知何故找到了一个有干扰素缺陷的人,使它得以复制,”托姆说。

这种病毒存活并感染人类的可能性是如此之低——就好像托托姆和该研究的主要作者、微生物学和免疫学研究助理教授Marta Lopez de Diego博士在大海捞上发现了一根针一样。他们从一名流感患者的鼻拭子中分离出了变异病毒,而这名患者恰巧是干扰素反应不足的少数人群之一。当他们在一个国家数据库中寻找NS1突变时,在所有报告的流感毒株中,只有0.03%出现了这种突变。

这种自然发生的“减毒”流感变异为制造活疫苗提供了一种新方法。活疫苗含有活病毒,但是“减毒”的,因此疫苗本身不会引起人类疾病。Topham和Lopez de Diego怀疑,他们的NS1突变可能是一种很好的方法,可以防止活疫苗中的病毒感染任何有正常干扰素反应的人,也就是大多数人。

这项研究在线发表在《科学》杂志上病毒学杂志它还强调了流感病毒监测的重要性——开展像Topham的研究来观察流感是如何变化的,哪些流感突变在人类和动物中传播,以及这些突变如何影响病毒功能。

托普哈姆认为,卫生部门的领导人在这方面做得不够。“流感领域主要专注于研究大流行病毒或潜在的大流行病毒,但这些病毒每年只感染几十人,而季节性流感感染数百万人——但我们对人类流感的研究还不够深入。”

事实上,世界卫生组织每年估计10亿流感感染,导致300,000至50万人死亡。

直到最近,研究人员还认为,NS1这样的蛋白在不同菌株和季节之间变化不大,但托普汉姆等人的研究表明,NS1突变是自然发生的,会影响其抑制免疫的能力。监测自然界中的这些突变可以帮助我们生产出更好的疫苗,从而拯救更多的生命。

罗切斯特大学医学中心。"发现了罕见的抗流感突变"《科学日报》,2016年9月28日。