港大学者称已初步研制出新型冠状病毒疫苗，具体的进展是怎么样的？ 第1页

大家都清楚现在的流感疫苗基本是裂解疫苗，也就是病毒在鸡胚上培养之后，提取病毒成分，裂解灭活之后制备的疫苗，是肌肉注射。每年的毒株是由WHO推荐的毒株进行配伍，一般是四种，甲型流感两株，乙型流感两系。

那喷鼻疫苗是个什么鬼？

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实际上喷鼻疫苗是目前在流感病毒领域上比较受重视的一种疫苗，为什么呢？

因为作为疫苗的是一种减毒的病毒，也就是毒力致弱了，但是可以模拟流感病毒自然感染的情况，所以可以在呼吸道黏膜部位诱导很好的免疫应答，比我们现在用肌肉注射的疫苗效果要好的多。

国内有一家厂家系统掌握这个疫苗技术的厂家——

长春百克（百克概况-长春百克生物科技股份公司）

那么回到新闻上——

袁国勇指出，目前研究团队已在深圳港大医院的确诊新型肺炎个案样本中成功发现冠状病毒的基因排序，并将病毒表面抗原的蛋白即长钉蛋白放入流感疫苗中。研究人员发现，冠状病毒需要依靠长钉蛋白才能进攻人体细胞进行繁殖。他解释，如果研制成功的话，未来将流感疫苗喷入鼻中，即可产生综合抗体抵挡冠状病毒。

这段话怎么理解？

现在开始会有很多的知识点扫盲，我尽量说的浅显一点。

流感病毒是一种有脂质包膜的病毒，有两种主要的刺突蛋白，也就是HA（血凝素）和NA（神经氨酸酶），我们平时听到的H7N9就是说的这两种蛋白的分类。

流感是一种分节段的RNA病毒，也就是类似于我们人类有23对染色体，而流感是有8个片段（部分只有7个）。而其中就有HA一个片段，NA一个片段，另外还有NP、M、NS和PA、PB1、PB2六个片段。

那这几个片段都是干嘛的？HA和NA前面已经提过了，NP是核衣壳蛋白，流感病毒是负链RNA病毒，也就是基因组RNA与翻译蛋白的信使RNA是反向互补的。这种RNA在细胞里面容易被RNA酶降解，所以用蛋白包裹起来，这就是NP。M是基质蛋白，病毒离开细胞的时候需要一个蛋白来撑起脂质膜，这就需要M1蛋白起作用，另外M还有一个M2蛋白在病毒进入细胞的过程中起作用，是一个离子通道蛋白。而PA、PB1、PB2三个是一个功能单位的三个亚基，PA-PB1-PB2组成病毒的RNA复制酶，也就是RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp）。

还有一个没介绍——NS，NS是nonstructural的缩写，也就是说这种蛋白是一种非结构蛋白，不是形成病毒颗粒所必须的蛋白。但是这个蛋白却是流感病毒毒力决定的关键因素之一。这就牵扯到NS的功能了。NS这个片段可以编码两个蛋白NS1和NEP，这也是病毒经常利用的一个策略，病毒基因组太小，很多情况下都是怎么增大信息量怎么来。

而蛋白NS1就是病毒毒力十分重要的决定基因了。

它能干什么？

它能阻断细胞预先设置的拮抗病毒复制的种种策略。几乎所有固有免疫相关的通路都被可以被NS所干扰 ^[1] 。

那我们是不是可以利用这个特性，将病毒里面编码的NS1片段通过某种手段去掉，是不是就是一种致病力很弱的流感病毒了？

这种手段就是反向遗传学，这里我不做介绍了，有兴趣的可以转到这个答案前面相关的介绍里：如何看待北京大学医学部周德敏/张礼和课题组在病毒疫苗领域取得重大突破？

总之，袁国勇之前在流感疫苗上做了这样的工作，文章发表在美国微生物学会的开源获取杂志mBio上^[2]——

首先是利用NS上进行可变剪接产生不同mRNA的方式进行改造，使得新获得的改造后的NS片段只能表达NEP，而不能产生NS1的mRNA，他们命名为DelNS1，也就是缺失NS1的NS片段。

这样，就可以通过反向遗传学的手段，将表达流感病毒8个基因组片段的八个质粒（其中NS已经换成了DelNS1）转染到细胞中，从而获得改造后的突变病毒。

首先是这个作为改造骨架的病毒CA4——A/CA/04/2009 (CA4) ，本身进行了病毒的拯救(CA4-WT)并且在37毒培养10代，再在30°培养10代进行适应，发现在低温适应的毒株有两处突变——分别是NP(D101N) 和 NEP (E95G) 。而这个为骨架的病毒拯救体系中将NS1去除后的毒株拯救(CA4-DelNS1)可以看到无论在鸡胚还是犬肾细胞上，都是在37°复制效率要低于野生型病毒但是在33°时候的复制效率差不多，说明重组的缺失NS1的病毒适应于33°生长。

这是很关键的，因为鼻腔的温度就是这个范围，达不到37°。

刚才是生产细胞上的评价，无论是犬肾细胞还是鸡胚。那么在人的细胞上呢？作者用了人的一种肺癌细胞——A549，发现重组获得的DelNS1病毒就不能在人细胞上复制，并且接种小鼠后，直到15天，小鼠的体重也不变，跟之前减毒的CA4差不多，但是野生型的H7N9感染的小鼠在第四天就死绝了。

这说明这种病毒作为疫苗平台的话应该会非常安全——

1. 低温培养不降滴度，适合生产；
2. 不在人细胞上复制，安全。

作者随后又做了一个比较骚的操作——

CA4毒株上NS片段之前的改造不是缺失了NS1吗？他们随后在这个缺失的部位增添了一个乙型流感病毒的HA1片段，这样是不是拿到的病毒会产生针对乙型流感HA1的免疫应答？

结果也是这样的，正常情况下用之前的CA4-DelNS1去免疫动物，再用致死性病毒量攻击，免疫的动物可以在甲型流感攻击下存活，因为有疫苗的作用，但是乙型流感攻击时还是会死，因为疫苗产生的免疫应答只能保护免受甲型流感的攻击。

进一步的实验，作者用刚才构建的双价疫苗，也就是NS片段上将NS1替换成乙型流感HA1的那个，和原来的甲型流感单价疫苗分别免疫小鼠。再专门用乙型流感的毒株进行攻毒，结果发现，单价疫苗组动物在乙型流感攻毒下全部死亡，而双价疫苗组则基本存活。

这部分结果说明这种策略的病毒疫苗可以利用NS1替换不同的成分，来诱导针对各种不同插入部分的免疫应答，作为通用的呼吸道病毒鼻喷疫苗平台。

那我们再回到袁国勇教授的访谈上。

这里面的“长钉蛋白”实际上就是冠状病毒的刺突蛋白——Spike/S。

那这种疫苗有没有用？

现在只能说袁教授有可以制备喷鼻疫苗的平台，他们准备用新型冠状病毒的S替换到NS1的位置上，至于能不能用，还不好说，另外构建成功之后还需要时间进行评价，所以暂时也不要抱太大希望。

教授自己也有担忧，并且提到了麻疹病毒灭活疫苗的背景。

这是科学史上很有意思的一个情况，我们知道针对麻疹病毒我们有减毒活疫苗，效果非常好。但是在这之前，先研发的是灭活疫苗，但当时的研究结果就是教授所说的，接种麻疹灭活疫苗的人，再感染麻疹之后，症状反而更重！

在你的学科领域，有哪些谣言 / 广告简直不能忍？

流感相关——

人流感和禽流感以及猪流感(各种动物流感)的区别和关系是？

如何评价日本上市的创新抗流感药物 Xofluza（巴洛沙韦）？

如何看待北京大学医学部周德敏/张礼和课题组在病毒疫苗领域取得重大突破？

参考

1. ^ Modulation of Innate Immune Responses by the Influenza A NS1 and PA-X Proteins. Viruses 2018, 10(12), 708; https://doi.org/10.3390/v10120708
2. ^ Generation of DelNS1 influenza viruses: a strategy for optimizing live attenuated influenza vaccines. 2019. mBio 10:e02180-19. https://doi.org/10.1128/mBio.02180-19.