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翁啟惠×馬徹攜手研發單醣化棘突蛋白疫苗 保護力比現行疫苗高近4倍

上報快訊/黃傲晴 2021年06月04日 15:42:00
中研院研究團隊研發單醣化棘突蛋白疫苗,發現使用單醣化疫苗,對正在台灣肆虐英國株變種,產生中和抗體濃度,比現行傳統疫苗高出3到4倍。圖僅示意。(資料照片/陳愷巨攝)

中研院研究團隊研發單醣化棘突蛋白疫苗,發現使用單醣化疫苗,對正在台灣肆虐英國株變種,產生中和抗體濃度,比現行傳統疫苗高出3到4倍。圖僅示意。(資料照片/陳愷巨攝)

新冠肺炎(COVID-19)日前釋出報告證實印度變種病毒威力強大,基於疫苗免疫原為棘突蛋白的原理,中研院院士翁啟惠與中研院基因體研究中心研究員馬徹團隊合作,設計研發單醣化棘突蛋白疫苗,透過移除疫苗免疫原棘突蛋白上會干擾辨識的醣,讓疫苗能更快速調整對付變種株,乃至有效對抗新冠病毒與其變種株,此研究已於美國申請臨時專利。

 

根據《自由時報》獨家報導指出,翁啟惠與馬徹團隊2019年2月在重量級期刊《美國國家科學院期刊(PNAS)》發表,發現流感病毒感染與疫苗設計的關鍵在於醣分子的大小,該研究團隊所研發的單醣化流感疫苗,不僅可對抗異株的流感病毒,且保護效果比傳統疫苗高出3到4倍。

 

新冠肺炎疫情爆發以後,團隊延續該研究發現,新冠病毒如與SARS、MERS病毒同屬RNA病毒,所以,目前市面上新冠肺炎疫苗多是藉由棘突蛋白來驅動免疫反應,以產生抵抗新冠病毒抗體,從而增加人體對該病毒的免疫力。

 

 

研究團隊指出,施打疫苗後產生的抗體必須與病毒緊密結合才有保護力,換言之,倘若病毒發生突變,抗體辨識及中和病毒的能力就會下降甚至消失,市面上疫苗所能提供的保護力就會大大降低,因此許多專家認為,新冠肺炎疫苗未來需要每年依據流行的病毒株而重製,才能使疫苗在人體內產生足夠的保護力,築起社區保護網並避免疫情。

 

研究團隊以印度變種株為例,其在刺突蛋白上就有5個胺基酸變異,當變異不停發生,就會發生病毒傳播力增加的可能性,並影響市面上現存疫苗效力,就必須根據印度變種株而重製疫苗,所以增加人體對印度變種株的免疫力。換言之,目前市面上現存疫苗,對於人體從印度變種株免疫恐有不足。

 

該團隊研發設計的單醣化蛋白疫苗,透過小鼠實驗發現,不管是在輕症或是重症,單醣化棘突蛋白疫苗不只在新冠肺炎原始株上提供更好保護之外,一旦小鼠接種該疫苗後,即使感染致死量新冠肺炎病毒,仍有百分百存活率。

 

然而,反觀一般疫苗來說,接種單醣化蛋白疫苗不論是在面對原始株、英國變種株、南非變種上株,實驗小老鼠體內所產生抗體,對病毒親和力較高,中和性抗體濃度也較高,該單醣蛋白疫苗假使能用來對抗英國變種株,小老鼠體內的中和抗體濃度為現有疫苗的2.7倍。

 

研究團隊所打造的單醣化棘突蛋白疫苗,優點在於未來可以對於病毒株不同,來調整的新冠肺炎疫苗設計,有關鍵性的影響力。

 

棘突蛋白表面醣化的多寡,對病毒和抗體的結合力有重大的影響,可作為抗體辨識變種病毒的特徵。原理在於,聚醣下面所覆蓋的部分較不容易突變,只要把表面多餘的醣剔除,露出更多可供辨認的特徵,就能夠讓疫苗產生數量更多且更多樣化的抗體,更有效地對抗病毒及其變種株,達到以不變應萬變的目標。

 

該研究論文第一作者為在基因體中心從事研究工作的廖心瑜、黃菡頤、陳曉蕊,參與實驗室包括基因體中心的翁啟惠、馬徹,鄭婷仁、研究員林國儀、研究技師詹家琮團隊,以及中研院分生所特聘研究員薛一蘋、研究副技師蔡青宴、生醫所研究副技師陳燕輝,以及台大醫院檢驗醫學部副主任張淑媛。






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