納米藥物制造系統(tǒng)在豬流感病毒疫苗研發(fā)中的應(yīng)用

在關(guān)于納米藥物制造系統(tǒng)以及新型冠狀病毒的文章中，我們已經(jīng)簡要提到了美國著名的疫苗研發(fā)公司Moderna早前關(guān)于豬流感病毒以及寨卡病毒疫苗的研發(fā)成果，今天我們就詳細(xì)地為大家介紹一下他們的主要研究過程及結(jié)果。

 

 

研究過程及結(jié)果

Moderna的研究者們通過NanoAssemblr納米藥物制造系統(tǒng)生產(chǎn)制備了大小適當(dāng)和均勻性良好的兩種mRNA-LNP疫苗，分別使用改良的mRNA(編碼H10N8（H10）或H7N9（H7）禽流感亞型的血凝素(HA)蛋白)制成。

 

 

研究者們分別以10 mg H10或H7 mRNA對BALB/c小鼠進(jìn)行皮下注射免疫，之后測定小鼠體內(nèi)血凝抑制(HAI)、IgG1和IgG2a的滴度。HAI滴度在第7天低于檢測限(<10)，但在第21天遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于基線(圖1A)。與HAI不同，anti-H10和anti-H7 IgG1和IgG2a的滴度均在第7天被檢測到(圖1B和1C)。對于H10, IgG1和IgG2a滴度持續(xù)增加直到第21天，并維持不變到第84天。對于H7, IgG1和IgG2a抗體滴度在第21天和第84天之間增加了10倍(圖1C)。在形成H10或H7 mRNA免疫后，IgG2a的滴度在所有時(shí)間點(diǎn)均大于IgG1的滴度，提示存在TH1-偏倚的免疫應(yīng)答。對于H10，這些差異在第84天顯著(p = 0.0070)；而對于H7，分別在第7天顯著(p = 0.0017)和第21天顯著(p = 0.0185)。10 mg H10 mRNA增強(qiáng)免疫(基礎(chǔ)免疫后第21天)可使HAI滴度增加2至5倍，而在所有測試時(shí)間點(diǎn)均為單劑量(p < 0.05)(圖1D)。無論劑量多少，其效價(jià)在一年多的時(shí)間里保持穩(wěn)定。

 

 

圖1

 

 

為了確定疫苗對H7N9流感(A/Anhui/1/2013)致死性感染的免疫時(shí)間和持續(xù)時(shí)間，BALB/c小鼠分別接種了10ug、2ug或0.4 ug的H7 mRNA。安慰劑和10 ug合成的H7 表達(dá)缺陷的mRNA被作為對照組。在第6/20/83天收集小鼠血清，并通過鼻內(nèi) (IN)滴注法在第7、21、84天給予小鼠組織培養(yǎng)感染目標(biāo)劑量(TCID50)的2.5*105倍劑量。感染后14天監(jiān)測體重變化和臨床癥狀，單次疫苗接種被發(fā)現(xiàn)是可以預(yù)防H7N9病毒的（圖2A~2C）。與兩組對照組相比，三種疫苗劑量組的動(dòng)物存活率均有顯著提高(p < 0.0001)。流感感染小鼠的臨床癥狀包括毛發(fā)粗糙、駝背姿勢、眼眶收緊，在某些情況下，還會(huì)出現(xiàn)活動(dòng)困難。體重減輕(發(fā)病率和持續(xù)時(shí)間)在對照組中更為普遍，在低劑量疫苗組中較少見(圖2D-2F)。

圖2

 

在沒有H10N8 (A/Jiangxi-Donghu/346/ 2013) 挑戰(zhàn)模型的情況下，研究者通過檢測HAI滴度來驗(yàn)證H10N8 mRNA疫苗在雪貂體內(nèi)的免疫發(fā)生和持續(xù)時(shí)間。各組分別用50或100 ug H10 mRNA免疫皮下注射 1次、2次或3次。單劑量50 ug或100 ug免疫接種在第21天、第35天和第49天導(dǎo)致HAI滴度顯著增加(p < 0.0001;圖3)。與第0天相比，接種100 ug劑量的疫苗后，第7天的抗體反應(yīng)僅略有升高(p < 0.0001)，而第7天接種50 ug劑量的疫苗與第0天相比，差異極小(p < 0.3251)。在追加50 ug或100 ug劑量(第21天或第21天和第35天同時(shí)給藥)以后，HAI滴度在第35天和第49天顯著增加(p < 0.0001)�？偟膩碚f，與預(yù)防接種前的基線值相比，50-或100-ug劑量給藥的H10 mRNA使HAI抗體滴度顯著升高（p < 0.0001)。一次加強(qiáng)接種可顯著增加滴度，但第二次加強(qiáng)接種不會(huì)產(chǎn)生額外的增量(圖3)。

圖3

 

 

其他以核酸為基礎(chǔ)的技術(shù)（如質(zhì)粒DNA）的一個(gè)主要限制是如何轉(zhuǎn)化到高階物種，如非人靈長類動(dòng)物。為了評估非人類靈長類動(dòng)物的免疫反應(yīng)，我們測量了兩次免疫(第1天和第22天)后食蟹猴細(xì)胞的HAI滴度(0.2和0.4 mg)。制備的H10 mRNA在相同的免疫時(shí)間(第1天和第22天)以0.4 mg劑量通過皮下注射及肌肉注射，并分別進(jìn)行檢測(圖4C)。H10和H7 mRNA疫苗在單次免疫后(第15天)均產(chǎn)生100至1000的HAI滴度。在第二次免疫后3周(第43天)，不論給藥劑量或給藥途徑，H10和H7的HAI滴度均為10,000。在0.4 mg劑量下，食蟹猴出現(xiàn)了一些全身性癥狀：如注射部位的溫?zé)嵊|摸疼痛、輕微的注射部位刺激，在某些情況下，H10或H7免疫后導(dǎo)致食欲下降。所有癥狀在48-72小時(shí)內(nèi)消失�？偟膩碚f，皮下和肌肉給藥均可獲得相似的HAI滴度，無論劑量大小，這表明低劑量可能產(chǎn)生相似的HAI滴度。

圖4

 

 

為了評估H10 mRNA在人體內(nèi)的安全性和免疫原性，一項(xiàng)隨機(jī)雙盲、安慰劑對照、劑量遞增的第一階段臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中(臨床試驗(yàn)標(biāo)識(shí)NCT03076385)。我們在此報(bào)告了31名受試者在接種疫苗43天后的中期結(jié)果(其中23人在接受了100 mg活性H10肌肉注射，8人接受了安慰劑)。免疫原性數(shù)據(jù)顯示，接種H10疫苗的受試者在第43天分別有100% (n = 23)和87% (n = 20)的HAI R 40和MN R 20，而安慰劑受試者的這一比例為0%(圖5A和5B)。接受H10疫苗的人群中，分別有78% (n = 18)和87% (n = 20)的HAI基線值<10；疫苗接種后，分別有40倍或4倍以上的HAI增長。而接受安慰劑的人群中，這一比例為0%(圖5A和5B)。H10疫苗組的HAI抗體幾何平均滴度為68.8，安慰劑組為6.5，MN的抗體幾何平均滴度分別為38.3（疫苗組）和5.0（對照組）(圖5C和5D)。

圖5

 

 

在這篇關(guān)于流感病毒疫苗的研究中，研究者們證明了基于LNP的、修飾過的mRNA疫苗技術(shù)能夠在小鼠、雪貂和食蟹猴中產(chǎn)生強(qiáng)大的保護(hù)性免疫反應(yīng)。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)，通過HAI、MN試驗(yàn)和病毒免疫應(yīng)答測試，編碼H7N9或H10N8 HA蛋白的一系列合成mRNA能夠刺激快速、強(qiáng)健和持久的免疫反應(yīng)。但是后續(xù)還需要更多額外的臨床試驗(yàn)以確認(rèn)此mRNA疫苗是否可以成為有效的疫苗用于臨床實(shí)踐中。

 

參考文獻(xiàn)：

1、Kapil Bahl. et al. Preclinical and Clinical Demonstration of Immunogenicity by mRNA Vaccines against H10N8 and H7N9 Influenza Viruses. Molecular Therapy, 2017. DOI: 10.1016/j.ymthe.2017.03.035

2、Richner JM, Jagger BW et al., Vaccine Mediated Protection Against Zika Virus-Induced Congenital Disease. Cell, 2017. DOI: 10.1016/j.cell.2017.06.040

 

 

 

納米藥物制造系統(tǒng)NanoAssemblr

 

納米藥物制造系統(tǒng)NanoAssemblr，為新型納米顆粒制造而設(shè)計(jì)，解決了傳統(tǒng)制備方法的難題。納米藥物制造系統(tǒng)NanoAssemblr應(yīng)用微流控Microfluidics技術(shù)，快速、精準(zhǔn)地混合納米顆粒；成分多種生物材料可選，可包裹藥物，RNA，CRISPR，DNA，蛋白等。用戶可以通過改變程序參數(shù)和組成來調(diào)整粒子尺寸（~20-120+nm），使納米藥物（脂質(zhì)體，脂質(zhì)納米粒，聚合物納米粒等）研究從科研到臨床(cGMP)實(shí)現(xiàn)銜接。

 

 

 

應(yīng)用范圍

 

 

 

體內(nèi)藥物篩選方案 —— 锘海LS18光片顯微鏡

 

锘海生物科學(xué)儀器（上海）股份有限公司與西湖大學(xué)高亮（平鋪光片技術(shù)發(fā)明人)實(shí)驗(yàn)室共同研制的新型光片照明顯微鏡LS 18，克服了傳統(tǒng)光片顯微鏡3D空間分辨率、Z軸層析能力和成像視野之間的矛盾；摒棄原有選擇性平面照明顯微鏡中的單光片照明的方式，運(yùn)用多個(gè)薄的光片分段照明，在不損失成像視野的情況下，獲得更高分辨率的3D圖像。LS 18光片照明顯微鏡適用于各種不同類型透明化方法處理的樣品（水性透明化方法如Scale、SeeDB、CLARITY、CUBIC、SWITCH、SHIELD等；油性透明化方法如BABB、3DISCO、iDISCO、uDISCO、PEGASOS等），都可得到高分辨率、高信噪比的多色熒光3D圖像，能夠快速定位宏觀樣品中的目標(biāo)細(xì)胞，獲得高分辨率的3D細(xì)胞微結(jié)構(gòu)。

 

 

 

關(guān)于我們

 

Precision NanoSystems

于2010年創(chuàng)建的Precision NanoSystems Inc.（PNI）總部位于加拿大溫哥華。其創(chuàng)建了創(chuàng)新的解決方案，使研究人員能夠利用強(qiáng)大的納米技術(shù)來改變我們對疾病的理解和治療。PNI的NanoAssemblr?轉(zhuǎn)染試劑使用納米醫(yī)學(xué)技術(shù)在體外和體內(nèi)在原代細(xì)胞中傳遞遺傳物質(zhì)，使疾病研究人員能夠輕松地在高價(jià)值疾病模型中研究基因功能。PNI的專有NanoAssemblr?平臺(tái)可快速，可重復(fù)且可擴(kuò)展地制造納米顆粒制劑，以將核酸，藥物分子和診斷劑輸送至體內(nèi)的細(xì)胞和組織。PNI將其產(chǎn)品銷售給全球20多個(gè)國家的領(lǐng)先制藥和生物技術(shù)公司以及領(lǐng)先的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。

 

锘海生物科學(xué)儀器（上海）股份有限公司

锘海生物科學(xué)儀器（上海）股份有限公司是一家創(chuàng)新型的科技公司，擁有自主研發(fā)及獨(dú)立生產(chǎn)能力。锘海生物科學(xué)儀器（上海）股份有限公司致力于生命科學(xué)領(lǐng)域，為高校、科研院所、醫(yī)院及企業(yè)提供實(shí)驗(yàn)儀器、試劑耗材、CRO/CMO技術(shù)服務(wù)等一站式整體解決方案，滿足產(chǎn)業(yè)中的研發(fā)和生產(chǎn)需求。

 

針對大組織樣品的3D熒光成像，锘海生物科學(xué)儀器（上海）股份有限公司采用與西湖大學(xué)高亮（平鋪光片技術(shù)發(fā)明人）實(shí)驗(yàn)室共同研制的光片照明顯微鏡Nuohai LS 18，其運(yùn)用創(chuàng)新的平鋪光片技術(shù)，克服了傳統(tǒng)光片顯微鏡中空間分辨率、光學(xué)層析能力和成像視野大小之間的矛盾，從而獲得均勻高分辨率的3D熒光圖像。

同時(shí)锘海生物科學(xué)儀器（上海）股份有限公司成立了腦科學(xué)與組織工程人工智能技術(shù)研究院，作為第三方檢測服務(wù)平臺(tái)，為各地高校、科研院所、醫(yī)院及企業(yè)提供專業(yè)的檢測研發(fā)服務(wù)。我司提供從完整器官與組織的透明化，免疫熒光染色，大樣品高分辨3D顯微成像到大數(shù)據(jù)分析一體化服務(wù)，旨在通過精準(zhǔn)、快速、多樣化的一體化研發(fā)服務(wù)為每一位生命科學(xué)工作者提供個(gè)體化/定制化解決方案。 

 

 

 

锘海是Precision NanoSystems 獨(dú)家代理

 

 

了解更多信息,請撥打：021-37827858
識(shí)別以下二維碼 留下您的咨詢

 

 

 

---