清华大学研发流感疫苗新突破 免猜病毒、喷鼻见效
▲清华医科系教授吴夙钦(左一)指导研究生研究流感疫苗抗原及黏膜佐剂。(图/清大提供,下同)
每年入冬流感疫苗开打时,世卫组织就要开始「猜」今年会流行哪种病毒株。清华大学医学科学系教授吴夙钦领导研究团队,尝试研发出适用于所有类型病毒的广效型流感疫苗抗原,不必再怕猜不中病毒株。吴夙钦并研发用鼻喷剂吸入取代注射的流感疫苗剂型,目前在预防鸡只禽流感上已证实有效。
吴夙钦团队针对流感疫苗的创新研发成果,除发表在国际知名期刊,也连续于2019年及2020年荣获科技部「未来科技奖」。团队并计划将广效与鼻喷等疫苗设计概念应用于新冠肺炎疫苗的研发,提升疫苗的保护力及阻绝病毒传播力。
▲清华医科系教授吴夙钦表示,遮住病毒的「脸」(红色部分),就可骗过免疫细胞,达到通杀效果。
遮住病毒善变的脸 一律通杀
流感病毒每年「流行」的不一样,疫苗配制得用猜的,运气不好时甚至连一种都没猜中,等于白打。吴夙钦解释,这主要是因流感病毒的抗原,也就是血凝素蛋白常常改变,「就像病毒每年都换脸,只要一变脸,我们的免疫细胞就认不得它,无法产生相对应的抗体。」
血凝素分子主要由球状的头部与躯干两部分组成,球状部就像抗原的「脸」,每一型的病毒株长相都不同。吴夙钦团队创全球之先,利用基因工程让抗原的球状头部长出一层糖,用「糖遮蔽」的方式为抗原的脸蒙上面纱,来「骗」过免疫细胞,「只要看到流感病毒就一视同仁,通杀不误。」
吴夙钦团队还将抗原的躯干「去糖化」,「好比把表面的树木砍掉,让产生抗体的免疫细胞更能看清楚目标攻击。」吴夙钦说,经过去糖化的血凝素可诱导产生更多躯干部抗体,对抗高度变异的不同抗原型流感病毒,就能开发出广效的流感疫苗。
▲清华大学教授吴夙钦专研流感疫苗抗原与佐剂设计。
以毒攻毒 研发出鼻喷型流感黏膜疫苗
由于流感病毒主要透过呼吸道传染,吴夙钦团队也思考,如果能开发出鼻喷型的流感黏膜疫苗,就能在遭受病毒攻击的呼吸道建立第一道防线,比起一般将疫苗注射到肌肉,更能有效产生防护力。但人体呼吸、进食时,很容易有脏污细菌进入,因此呼吸道、食道等黏膜的「防御力」特别强,自我免疫耐受度高,疫苗很难攻进黏膜细胞的城墙,因此针对黏膜来设计疫苗的难度比一般肌肉注射更高。
经过多次实验,吴夙钦决定用「以毒攻毒」的方式来突破,将一种细菌蛋白质毒素──忌热型肠毒素A次单元与流感病毒抗原结合,避开与细胞受体结合的B次单元,成为单一融合蛋白组合物。以这种新型组合方式制作的疫苗佐剂,就可以攻破呼吸道黏膜,让抗原进入免疫细胞。
吴夙钦将研发出来的新型佐剂制作为禽流感疫苗,在学术机构的鸡场进行小规模动物实验,证实所有的鸡只在吸入黏膜疫苗后,血清中都产生了禽流感的中和抗体,并取得台湾及美国专利。这项实验结果令研究团队信心大增,下一步将应用于研发新冠病毒的鼻喷型吸入式呼吸道黏膜疫苗。
▲清华医科系教授吴夙钦(中)指导研究生陈廷轩(左)、周品翰研发流感疫苗。
疫苗大师也曾得严重流感
吴夙钦从念博士班就对疫苗研究产生兴趣,在美国国家卫生院进行博士后研究时,主攻爱滋病毒疫苗,回台后在疾管署负责日本脑炎疫苗、登革热疫苗与肠病毒疫苗研发。进入清华大学执教后,在科技部台湾重要新兴感染症计划的支持下,展开流感疫苗表面抗原的分析、设计研究。
即使研究疫苗数十年,每年冬天也都到诊所打季节流感疫苗,吴夙钦还是得过几次大流行的流感,包括2009年全球大流行的H1N1墨西哥流感、及2017到2018年在美国大流行的H3N2流感。「在流感面前,人人平等。」他笑说,因此也更深深感受到疫苗的重要性,「疫苗研究是能够救人、很有意义的生物科技领域。」
清华大学生物科技研究所硕士生周品翰是吴夙钦实验室的重要成员,为了研发新冠病毒疫苗,甚至决定延毕一年。周品翰是五年制学硕士生,大学就读清华医科系,大三就加入吴夙钦研究团队。他目前进行的新冠病毒黏膜疫苗研发已进入小鼠实验阶段,「我会跟着老师加紧研究脚步。」
清华大学生物科技研究所博士生陈廷轩负责流感疫苗抗原研究,在校期间已经发表10篇论文,也曾获选参加科技部计划到美国史丹佛大学研习。
►挑战市场最低价「Apple AirPods无线蓝牙耳机+充电盒」还没入手的赶紧抢
►2岁童帮擦呕吐反被施暴 男园长「轻轻打」…他两腿大片瘀青►收割画面曝!砂石车国道掉「斧头血滴子」 驾驶:离死亡好近►新竹2岁男童吃葡萄噎死!外婆家准备开心过年却永别►烈火焚车曝!湖口休息站轿车爆燃 YT达尔爱驹遭烧伤:早知不上厕所