耶魯專家欲借基因遺傳圖譜研制“全能型”流感疫苗
近日,耶魯大學(xué)的專家及其在國家研究機(jī)構(gòu)的合作伙伴分析了與流感疫苗免疫應(yīng)答相關(guān)的幾個基因和基因簇。研究結(jié)果表明,可以使用遺傳圖譜來預(yù)測個體對流感疫苗的反應(yīng)。
據(jù)世界衛(wèi)生組織的定義,季節(jié)性流感是一種由流感病毒引起的急性呼吸道感染,在世界各地傳播,它是一個嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,每年死于流感病毒的人數(shù)大約為25萬至50萬。
疫苗接種的方式是抵抗流感的最佳途徑,但是季節(jié)性流感病毒的組成成分逐年變化,而且科學(xué)家無法弄清人體對季節(jié)性流感的抵抗和保護(hù)機(jī)理,故而研制流感疫苗的發(fā)展一直停滯不前。
此前,有科學(xué)家試圖對流感疫苗接種成功案例的基因變化進(jìn)行研究,但以參與者較少而告終。而此次的研究中,研究人員采集了六個不同群體的數(shù)據(jù),人數(shù)超過500。其中,他們研究了9種基因(RAB24、GRB2、DPP3、ACTB、MVP、DPP7、ARPC4、PLEKHB2和ARRB1)和3組與抗體反應(yīng)大小相關(guān)的基因組。
據(jù)悉,現(xiàn)有的疫苗接種是通過接種誘導(dǎo)的抗體來建立人體對病毒的防御機(jī)制,但事實(shí)上許多人未能實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)的抗體應(yīng)答,來實(shí)現(xiàn)對病毒的抵抗。
研究團(tuán)隊通過系統(tǒng)的免疫分析鑒定了轉(zhuǎn)錄和細(xì)胞亞群簽名之間的關(guān)聯(lián)以及抗體反應(yīng)的成功率。
在分析轉(zhuǎn)錄與基因簽名之間的關(guān)聯(lián)時,他們發(fā)現(xiàn)影響流感疫苗的關(guān)鍵因素在于年齡,具體來看,就是年輕人與老年人之間的簽名效應(yīng)大小之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系,如炎癥基因簽名的存在與年輕人的抗體反應(yīng)有較好的相關(guān)性,而與老年人的抗體反應(yīng)的相關(guān)性較差。這一結(jié)果為預(yù)防疫苗接種前抗體應(yīng)答的研究提供了啟示,并為對成功接種疫苗接種反應(yīng)的潛在生物學(xué)機(jī)制的研究提供了線索。
關(guān)于抗體反應(yīng)成功率,目前的研究顯示,在65歲以下的成年人中,疫苗只有51%至67%的有效性。與年輕人相比,老年人的血清轉(zhuǎn)化率要減少20%,并且老年人的體內(nèi)往往很難產(chǎn)生中和抗體。究其原因,除了年齡、性別和吸煙等因素的直接影響,研究還發(fā)現(xiàn),環(huán)境(地理位置)也將對成功率產(chǎn)生決定性影響。
但是研究人員發(fā)現(xiàn),這些研究依然無法解釋內(nèi)在機(jī)制。
此前,研究團(tuán)隊曾開發(fā)過一個框架,用于對現(xiàn)有數(shù)據(jù)集進(jìn)行集成和多集群分析。通過利用這些數(shù)據(jù)集中存在的生物和技術(shù)異質(zhì)性,已經(jīng)證明該框架能夠成功地鑒定出可靠和可重復(fù)的基因特征,并已成功應(yīng)用于疾病的治療和研究中,其中包括癌癥、器官移植和傳染病。
于是,研究團(tuán)隊將這個框架應(yīng)用于此處的基因研究,并成功地確定了與反應(yīng)相關(guān)的基線基因表達(dá)簽名。此外,研究團(tuán)隊還使用基因表達(dá)(QuSAGE)基因集分析框架的定量集分析來鑒定與疫苗接種反應(yīng)強(qiáng)烈相關(guān)的基因組。結(jié)果表明,研究團(tuán)隊在特定地理位置的獨(dú)立隊列中驗證了基因表達(dá)和基于基因組的簽名。
雖然該研究尚處于早期,但最終這項研究將有助于改善疫苗,并可以協(xié)助醫(yī)生預(yù)測特定個體的疫苗反應(yīng)。長遠(yuǎn)來看,這一研究為人類免疫系統(tǒng)反應(yīng)背后的遺傳起源的研究提供了相關(guān)資料。

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