流感是一种传播迅速、易变异的常见呼吸道传染病。据世界卫生组织(WHO)统计,每年全球大约有 10 亿例季节性流感病例。接种疫苗是防控流感最经济有效的手段之一。2025 年 1 月 15 日,中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所司龙龙团队在 Nature Microbiology 和 Nature Chemical Biology 两大国际顶刊上同期发表两项重要研究成果,为流感疫苗的研发提供了全新思路。
突破性成果一:构建 PROTAR 流感疫苗库,拓展疫苗多样性
传统疫苗在面对病毒频繁变异时,免疫效果欠佳,安全性也存在隐患,研发周期长且复杂。2022 年,司龙龙团队首创 PROTAR 减毒活疫苗技术,利用“泛素-蛋白酶体系统”靶向降解病毒蛋白,通过特定的“生命开关”元件 PTD 降低病毒复制能力,将病毒变成安全有效的疫苗。
此次发表于 Nature Microbiology 的研究中,团队建立了 PROTAR 流感疫苗库,进一步拓展了疫苗的多样性。通过结合病毒蛋白特性与 E3 泛素连接酶的多样性,成功构建了 22 类 PROTAR 流感疫苗株,为疫苗研发提供了丰富选择。此外,团队创新设计了工程化细胞,提升了疫苗的生产效率和稳定性,为流感疫苗的快速制备奠定了坚实基础。
突破性成果二:升级 PROTAR 疫苗 2.0,提升技术灵活性与通用性
第一代 PROTAR 疫苗技术虽然具有创新性,但 PTD 元件仅能装载在病毒蛋白两端,这在应用中存在局限性。针对这一问题,司龙龙团队在发表于 Nature Chemical Biology 的研究中开发了 PROTAR 疫苗 2.0。
新一代技术允许 PTD 元件装载在病毒蛋白的任意位置(包括两端和内部),并支持多个 PTD 元件同时装载,进一步提升了疫苗的安全性和免疫效果。在犬肾细胞、小鼠和雪貂模型中的实验表明,PROTAR 疫苗 2.0 具有良好的安全性、免疫原性以及广泛的交叉免疫保护效果,可推广至多种病毒疫苗的研发中。
专家评价:为疫苗研发提供新方向
中国科学院院士高福表示,这项工作极大丰富了流感减毒活疫苗的多样性,并为疫苗研发提供了全新思路和方法。
中国科学院院士赵国屏评价道:“该成果借助合成生物学的原理,成功推动新型疫苗技术的发展,展示了合成生物学在传染病防控中的巨大潜力。”
展望:合成生物学驱动疫苗研发新纪元
此次研究成果不仅在流感疫苗领域取得了重要突破,也为其他传染病疫苗的研发提供了参考。随着 PROTAR 技术的不断完善,未来将有望快速应对新发传染病,为全球公共健康防控作出重要贡献。