利用国立过敏和感染性疾病研究所(NIAID)提供资金建立的一个大型数据库,La Jolla过敏和免疫学研究所研究人员已经完成了可以称得上是迄今为止最全面的对甲型流感病毒抗原决定簇数据库的分析,所谓抗原决定簇就是由免疫系统识别后并攻击的病毒上的关键位点。文章发表在近期的美国科学院学报上。
这项研究试图从分子细节上找到免疫系统作用于流感病毒的准确位点,对正在从事流感疫苗研制、流感诊断和免疫疗法研究的科学家,当有所裨益。虽然人类已经掌握了几乎所有重要流感病毒毒株的分子结构,但由于发生流感后的免疫攻击也只集中在病毒的若干有限区域,因此,需要通过大量研究才能找出这些被称之为免疫抗原决定簇的位点。这就是建立这类数据库的原因之所在。
LIAI研究小组发现,包括H5N1型病毒在内,不同病毒株之间,存在着数百个相同或相似抗原决定簇,本文作者指出,他们发现其中仅有一个(已经公布的)似乎适宜用在多种流感疫苗的制备中。了解各型流感是否存在相同保护性抗原决定簇意义重大,这方面的数据资料对于开发出能够对多型流感病毒感染都有保护作用的疫苗是非常重要的。
NIAID所长Anthony S. Fauci称这项研究非常有趣,通过该研究,我们知道什么,不知道什么,就比较清楚了,对流感病毒的认识还有许多需要跨越的环节,该研究帮助指明了今后的方向。
这项研究的开展得益于NIAID在2004年向LIAI提供的一笔高达25000万美元的合同经费,后者使用这笔资金专门建立一个某些重要致病菌的免疫抗原决定簇数据库,流感病毒抗原决定簇数据仅为该数据库中的一个部分,这个数据库是全球同类型数据库中最大的一个,数据来源于过去数十年里已经公开发表的数千篇文章,涉及数十种致病菌。
建立这个大型数据库的目的:提供分子和结构目录,全球科学家能够快捷地使用这个数据库,并因此而对诸多与抗原决定簇对应的免疫反应获得了解,或者对可能的流感免疫反应作出预测。
就本次研究而言,研究人员检查了58种甲型流感病毒毒株,获取了600种不同抗原决定簇,重点对禽流感病毒和人流感病毒的抗原决定簇的相似性或相似程度进行研究,这个课题非常重要。流感病毒变异快,不同毒株之间能够交换基因片段,这有可能使禽流感病毒变得易于传染给人。
另外一个现象,只有少部分的抗原决定簇与保护性免疫有关。该数据库中大多数流感病毒抗原决定簇的识别由T细胞完成,由B细胞识别的病毒抗原决定簇就少得多,而正是B细胞产生了能够对抗感染的抗体,由季节性流感和瘟疫性流感病毒感染后出现的抗体或注射疫苗后诱导产生的抗体是人体免疫力的主要来源。
流感病毒在中和B细胞抗原决定簇时,不同毒株的中和能力差异很大,以至于对一种毒株有效的疫苗,可能对另外一种毒株就不产生任何保护作用。但是,如果不同毒株之间存在某些相同或相似的抗原决定簇,那么,疫苗就可能同时有效,就可能出相对某型病毒产生完全免疫力的同时,对另外毒株也至少具有部分免疫作用。
采用他们自己开发的软件,LIAI小组在数据库中找到了数百个流感病毒相同抗原决定簇(shared epitome),也包括H5N1和人流感病毒毒株,但是,还不十分清楚的是,免疫系统对于大多数这样的抗原决定簇的交叉反应如何。进一步探索可能会帮助科学家开发出具有更广更宽保护作用的疫苗分子结构,或者能够帮助科学家更好地预测疫苗的有效性。
另外,这项研究也暴露出科学家对流感病毒认识上存在的不足,例如,数据库中的600种抗原决定簇里,很少来自H5N1。尽管数据库中包含所有流感病毒蛋白质的抗原决定簇,但是绝大部分数据都只与2种流感病毒蛋白质有关,即HA和NP。
据介绍,目前,流感病毒数据库中的数据主要通过对实验老鼠的免疫反应进行分析后得出,也有一些数据来自其它动物,如兔猴等,很少来自人或鸟。事实上,仅有一种抗体的抗原决定簇来自人。LIAI研究人员称,今后,更多研究应该放在人T、B细胞对感染人和鸟的流感病毒毒株抗原决定簇的识别上,特别是与保护性免疫有关的抗原决定簇的识别。
项目负责人,LIAI首席技术官员Stephen Wilson博士称,该研究至少有助于确立今后的研究重点,数以百计的流感病毒抗原决定簇数据已经公开,但是,当人们寻找人体所需的抗体时,主要障碍就挡在我们脚下。有关这个数据库的更多内容,请登陆http://immuneepitope.org