科学家发现埃博拉病毒疫苗的抗体反应细节

在非洲部分地区不断发生的致命埃博拉疫情中，今天的卫生工作者现在至少有了一些对付这种疾病的工具:疫苗。迄今为止，已有超过10万人接种了埃博拉疫苗，但这些疫苗还处于试验阶段。目前还不清楚这些疫苗在广泛人群中提供长期保护的效果如何。

此外，在基本的科学水平上，接种疫苗对免疫系统的影响以及接种疫苗的个体与埃博拉病毒感染者的免疫反应如何比较，目前尚不清楚。魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science lab)的一个实验室最近与德国科隆的一个研究团队合作，发现了埃博拉疫苗接种后免疫系统中分子反应的细节。他们的发现可能会帮助卫生组织设计出更好的控制和预防疾病的策略。

该研究所结构生物系的Ron Diskin博士解释道:

这些疫苗——通过将埃博拉病毒蛋白与一种无害病毒结合的重组方法制成——很难生产，因此没有足够的疫苗来为整个人群接种。此外,内战在一些地区在埃博拉病毒泛滥的今天,事实,通常需要在农村很难达到,因为它的稀缺性,疫苗往往只有那些最密切联系已经生病的人。准确地了解疫苗接种后免疫反应是如何产生的不仅有助于改进疫苗本身，还能帮助我们了解疫苗是否对不同的病毒株有效，或者目前使用的剂量是否是最好的。”

这项研究始于德国科隆大学弗洛里安·克莱因博士的实验室。克莱因是一名免疫学家，他和他的团队在6名一年或更早接种疫苗的人的血液样本中寻找免疫反应的迹象。研究小组挑出了B细胞——那些产生抗体的细胞构成了我们的“免疫记忆”——并进行了深度测序，追踪这些细胞的谱系，分离出与病毒蛋白结合的个体抗体。

细胞从每个生产的六人广泛的抗体,和迪斯Nadav兰德博士和他的团队,包括化学研究的支持和哈达Cohen-Dvashi博士在他的实验室里,决定把重点放在两个有前途的他们认为强烈参与长期免疫反应。

第一步是准确地了解抗体如何以及在哪里与疫苗中使用的病毒糖蛋白(病毒外膜的一部分)结合，以及这种结合如何有效地中和病毒。为此，研究小组使用了一种新的设备:一种顶级的高能电子显微镜。事实上，这项研究是第一次使用新的显微镜进行的，最近安装在研究所的电子显微镜单元。先进的制备、检测、自动化和计算分析(其中一些获得他们的开发人员2017年诺贝尔奖)取得了这个最新版本的电子显微镜能显示三维结构,实际上到最后的原子,在糖蛋白抗体绑定到目标。“直到最近，结构生物学的工作还包括艰苦的结晶和x射线衍射——这个过程至少需要半年到一年的时间，”Elad说。“我们现在可以完全跳过结晶过程和整个过程——包括极其复杂的计算分析?几周内就完成了。”

尽管B细胞产生的许多抗体与糖蛋白结合，其中一些抗体明显比另一些更有效，但研究小组能够证明Diskin和他的小组发现的两种抗体在阻止病毒方面非常有效。这些抗体与病毒糖蛋白上的两个位点结合，这是已知的病毒糖蛋白的易损性，但它们的结合方式与其他研究过的抗体不同。

Diskin和他的团队能够分辨出这些抗体的确切组成——一个所谓的“重链”与另一个“轻链”结合的方式——并绘制出这些抗体与病毒蛋白结合的精确点。“事实上，”迪斯金说，“我们研究的抗体比目前正在测试的治疗埃博拉的抗体更有效。”将这些结合位点的地图与已知具有保护作用的埃博拉幸存者的结合位点地图进行比较，发现几乎是相同的模式。德国实验室的进一步研究以及其他研究人员测试了对抗埃博拉病毒蛋白质的抗体——甚至是对抗活病毒的抗体。这些研究证实了疫苗产生的免疫反应确实有效，最终解释了保护机制。

尽管仍有太少的信息使我们能够判断疫苗可以产生免疫反应对其他埃博拉病毒种类,研究表明抗体对多个隔离的一个物种,和迪斯希望进一步的研究证明,他们希望,整个欧洲大陆的一个疫苗可以对抗疾病。

迪斯说,希望的另一个原因是,受试者收到了版本的剂量疫苗有同样数量的有效抗体的受试者收到更高的剂量,这可能会导致一个协议为行政复议和可能承受更多的人保护。

Diskin和德国研究小组打算继续这项研究。基于额外的令人惊讶的观察从这项研究中,一个特定群体的有效抗体共享同一heavy-and-light-chain生殖系组合在所有接种疫苗的个人引起强劲,他们想知道为什么,这些特定的抗体是如何产生的,以及他们如何有效地管理工作所以对病毒。他们还想了解是否有任何严重的限制因素可以阻止这种特定疫苗接种后产生的抗体针对所有的埃博拉病毒种类，或者是否可能通过改进疫苗来扩大这种反应的广度。

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