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流感疫苗是如何失败的

流感是无处不在的。每年秋天,我们都排着队去接种流感疫苗,希望能免受这种每年感染全球10%至20%人口的病毒的感染。但有些年份,疫苗的效果不如其他年份。

每年,疾病控制与预防中心的科学家都会设计一种新的流感病毒。通过研究基于共同祖先和亲缘关系的系统发育关系,研究人员确定了下一个流感季节疫苗的目标病毒株。

有时,他们能很好地预测哪些菌株会在即将到来的流感季节大量繁殖;有时,他们选错了。

Pekosz’s的工作已经确定了为什么某些流感季节的疫苗效果较差。

Andrew Pekosz博士是约翰霍普金斯大学的一名研究人员,他研究了为什么我们不能预测疫苗的目标菌株。他特别研究了疫苗无效的年份和最流行的病毒,以确定这些毒株的特性。

病毒由包在细胞膜上的RNA组成。疫苗的作用是通过靶向膜蛋白实现的,膜蛋白可以促进病毒基因组进入被感染的宿主细胞。对于流感病毒,这种蛋白质是血凝素(HA)。另外一种叫做神经氨酸酶(NA)的膜蛋白可以让病毒从它感染的细胞中释放出来,并阻止它回到感染的细胞中。,

流感疫苗的目标是RNA病毒膜上的蛋白质。图片由scienceanimations.com提供。

Pekosz和他的团队研究了在2014-2015年和2016-2017年流感季节流行的病毒,发现了这些表面蛋白的突变,使得某些菌株可以逃避疫苗。

在2014-2015年的季节,HA受体的突变给病毒带来了优势,但只是在疫苗中存在抗体的情况下。如果没有这些抗体,这种突变实际上对病毒的适应性是有害的。这种病毒在流感季节开始时数量很少,但疫苗的选择性压力促使它在流感季节结束时成为主要病毒株。

2016-2017年的流感季节出现了类似的突变模式,但在NA蛋白中。抗体结合的病毒膜的部分,或抗原决定基,被突变的病毒株所覆盖。由于针对疫苗产生的抗体不能有效识别病毒,疫苗对这些突变株无效。

随着流感病毒的进化速度,以及在任何特定的流感季节都有许多毒株活跃的事实,设计出一种有效的疫苗是令人畏惧的。Pekosz关于这些疫苗以前是如何失败的研究结果,很可能被证明对解决这一持久而普遍的公共卫生问题非常有价值。

Post by undergraduate blogger Sarah Haurin博文由大学生博主Sarah Haurin

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://researchblog.duke.edu/2019/04/22/how-the-flu-vaccine-fails/