mRNA 疫苗國際動態:預防愛滋現曙光、Moderna 擴大開發流感疫苗

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mRNA 疫苗在新冠防疫上創造了巨大的成功,現今這項潛力科技也被延伸應用至愛滋病毒預防。愛滋病(後天免疫力缺乏綜合症,AIDS)是因 HIV 病毒感染造成,患者免疫系統受到漸進式破壞,至今仍沒有有效治癒方式。

一項由美國國家過敏及傳染病研究所(National Institute of Allergy and Infectious Diseases, NIAID)、莫德納(Moderna)聯合研究指出,接種多劑 HIV 病毒的 mRNA 疫苗可使愛滋感染風險降低 79%,在恆河猴模型證實有效且安全性無疑慮。

mRNA 疫苗可轉譯兩種 HIV 相關蛋白

此 mRNA 疫苗的設計原理和新冠疫苗類似,只是將可轉譯出新冠病毒棘蛋白的 mRNA 片段,置換成 2 個與 HIV 生成有關的 EnvGag 基因。Env 會轉譯出 HIV 外套膜,Gag 則會形成 HIV 病毒顆粒。

HIV 病毒外套膜及病毒顆粒結構示意圖(圖片來源:Nature Medicine)

接種此疫苗後,EnvGag 轉譯形成的蛋白會在動物體內產生類病毒顆粒(virus-like particles, VLPs),VLPs 只有 HIV 片段基因、不具有造成感染風險,但它們能夠引發宿主動物的免疫反應。

小鼠、恆河猴模型分別證實有效

該研究分為小鼠、恆河猴模型兩部份實驗。首先,小鼠接種 2 劑 HIV 的 mRNA 疫苗,顯示 VLP 平台技術產生的蛋白,能夠模擬感染真實 HIV 病毒造成的免疫反應。 

接著恆河猴模型中,恆河猴接種第 1 劑 HIV 的 mRNA 疫苗後,一年內又再施打追加劑量(500 μl)。為了更廣泛標靶病毒蛋白,該疫苗帶有的 Env、Gag 基因片段分別來自 HIV-1、以及猿猴免疫缺乏病毒(Simian immunodeficiency virus, SIV)。SIV 和 HIV-2 相似,且相較 HIV-1,非人類靈長動物更容易感染 HIV-2。

結果顯示接種 58 週後,所有恆河猴產生的中和抗體,可標靶 12 種不同 HIV 病毒株。除此該疫苗也誘發輔助 T 細胞的免疫功能。

接種後第 60 週起,研究人員每週將恆河猴以直腸粘膜(rectal mucosa)暴露 SHIV 病毒。相較未接種疫苗恆河猴平均 3 週後就感染 HIV,實驗組的平均感染時間延長至 8 週以後,執行至第 13 週時,7 隻恆河猴中仍有 2 隻未感染。

NIAID 病毒科科長 Paolo Lusso 表示,進一步證實該平台安全性後,未來該團隊也計劃展開人體 1 期臨床試驗。

莫德納 mRNA 流感疫苗動態

另一方面,此研究的另一執行單位:mRNA 疫苗大廠莫德納,近期也首度公告其流感疫苗 mRNA-1010 臨床數據。該疫苗對 4 種流感病毒可成功產生中和抗體,不過和現有的減毒、蛋白質次單位流感疫苗相比,引發的副作用較嚴重。

莫德納也表示將擴大研發 2 款四價流感疫苗。其中一項候選疫苗會比 mRNA-1010 多出一個血球凝集素(hemagglutinin, HA)抗原,另一則是 mRNA-1020 附加 2 個 HA 抗原。HA 醣蛋白為流感病毒附著宿主細胞的構造。

先前該公司也宣布正在開發次世代流感疫苗(mRNA-1020, mRNA-1030),將結合神經胺酸酶(neuraminidase)抗原以增強 HA 以外免疫作用。

延伸閱讀:新興科技「mRNA 疫苗」對付新冠病毒,能成為癌症治療的新星?

參考資料:
1. Nature Medicine, 2021; https://www.nature.com/articles/s41591-021-01574-5
2. https://www.niaid.nih.gov/news-events/experimental-mrna-hiv-vaccine-safe-shows-promise-animals
3. https://investors.modernatx.com/news/news-details/2021/Moderna-Announces-Positive-Interim-Phase-1-Data-for-mRNA-Flu-Vaccine-and-Provides-Program-Update/default.aspx
4. https://investors.modernatx.com/news/news-details/2021/Moderna-Provides-Business-Update-and-Announces-Three-New-Development-Programs-in-Infectious-Disease-Vaccines-01-11-2021/default.aspx

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