Novel Pandemic Flu Vaccine Effective Against H5N1 In Mice

ScienceDaily (Mar. 6, 2009) — 被用來抵抗類似如 H5N1 流行性感冒這種區域性大流行的疾病之最佳利器就非疫苗（vaccines）莫屬了。不過大多數的公共衛生專家都認為，類似像流感這種具有季節性的大規模傳染疾病以現今需仰賴雞蛋來生產疫苗的方法實在是既龜速又沒效率。



圖1. Negative stain electron microscopy of influenza H5N1 VLPs.


位在 Emory 疫苗中心的科學家們提出另一種選擇，那就是：類病毒顆粒（virus-like particles，簡稱 VLPs），它是一種看起來與病毒一樣，但是肚子空空，而且也無法自我複製的空殼。如果拿這種 VLPs 對著小老鼠進行免疫誘發實驗後便可以讓小老鼠們對致命的 H5N1 感染產生抵抗力，而且效力可達數月之久！

「這個結果可以讓我們思考，也許 VLPs 可以變成一種有效的人類疫苗，好讓我們抵抗 H5N1 流行性感冒。」來自 Emory 大學醫學院，微生物及免疫學教授，同時也是本論文的主要作者 Richard Compans 博士這樣說到。



圖2. Richard Compans 教授，前者。（圖片來源：http://gtresearchnews.gatech.edu/images/compans_prausnitz31.jpg）


在過去的世紀裡，全世界發生過數次大規模的流行性感冒疾病，最嚴重的一次是發生在 1918 年，由西班牙流感（Spanish Flu）病毒株所造成的流感，那一次全球約有五千萬人因此疾病而死亡。



圖3. 流感病毒的進化圖，由西元 1918 年開始，一直到 2006 年，後半部包含了 1997 年發生的禽流感病毒，此圖擷取自世界衛生組織網站。



圖4. 過去一百多年來，曾經分別在 1889、1918、1957 及 1968 年發生世界性大流行。（Source：Nature Rev Drug Discovery. 2006, 5, 1015）


而 H5N1 流感病毒株約在 1990 年於亞洲的鳥類身上所發現，至今也已經造成數百人因此喪命。政府部門之所以對 H5N1 感到害怕是因為我們人體並未對該病毒株產生免疫，因此一旦爆發人與人之間交互傳染的大規模全球性流行，其死亡率必定相當驚人。



圖5. 不同物種之間的流感病毒交互感染圖。


過去利用雞蛋來製造流感疫苗其實有相當多的缺點。第一：生產疫苗的時間需費時數月。第二：要如何取得足夠數百萬人使用的疫苗數量對於製造疫苗而言必定面對極大壓力，而且這類的大流行可能會癱瘓掉所有的家禽生產場。第三：操作活體 H5N1 病毒實在太過危險，這得在特殊的實驗室裡才能得以進行。

相較於活體流感病毒而言，VLPs 危險性就降低許多，只需要將三個自病毒體內分離出來的基因注入一種名為「baculoviruses」的顆粒內即可，而這種 baculoviruses 它只會感染昆蟲細胞。接著將這種感染有 baculoviruses 的昆蟲細胞在細菌或是酵母菌裡進行培養，那麼就可以生產出 VLPs 了。在電子顯微鏡底下，這些 VLPs 外觀看起來真的很像流行性感冒病毒，不過它缺乏了可以自我複製以及造成感冒症狀的能力。



圖6. Baculovirus Expression System.（圖片來源：http://www.bdbiosciences.com/image_library/baculogold-system.jpg）


Emory 微生物及免疫學的助理教授，同時也是本論文的第一作者 Compans 及 Sang-Moo Kang 博士負責讓這些 VLPs 在小鼠體內進行誘導並產生抗體的工作。他們也與美國疾病管制局（CDC）的 Ruben donis 博士合作，他們共同取得了小鼠經由 VLPs 免疫誘導之後的確可以抵抗致命劑量之 H5N1 病毒（來自越南）的結果。

對於小鼠的免疫系統而言，包括各種抗體均保護著他們的呼吸道系統，而且時間長達六個月。

在小鼠體內，每一微克的 VLPs 效力似乎比其他型態的疫苗還要好上數倍，這些疫苗包含經過化學方法去除活性之病毒次單元疫苗（目前在美國本土使用），或是由 baculovirus 而來的單一病毒蛋白等等。

Compans 教授說到：「這種額外的潛力是相當重要的，因為目前以雞蛋製造疫苗的方式需要大量的生產才能足以應付大多數的人們，如果遇到大規模的流行疾病爆發時就不足以應付了。而 VLPs 便可以舒緩這類的壓力。」

他提到，由於在禽鳥體內的病毒常常發生突變，因此這項疫苗計畫的下一步發展便是看看這些疫苗能否對這些突變的感染產生同樣的保護作用。同時對於其他感染感冒之後的症狀也和人類相似的物種，進行該疫苗的評估。


The research was supported by the National Institutes of Health and the Korean Ginseng Society.


 
Journal reference:
Kang et al.
Induction of Long-Term Protective Immune Responses by Influenza H5N1 Virus-Like Particles.
PLoS ONE, 2009; 4 (3): e4667
DOI: 10.1371/journal.pone.0004667


Adapted from materials provided by Emory University, via EurekAlert!, a service of AAAS.


原始報導：
ScienceDaily：Novel Pandemic Flu Vaccine Effective Against H5N1 In Mice


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