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上海高校携手研发新病原体抗原性计算平台

来源:科技日报 时间:2018-05-07

  近日,上海市公共卫生临床中心、复旦大学生物医学研究院徐建青教授课题组和同济大学生命科学与技术学院曹志伟教授课题组合作研发了一个新的病原体抗原性计算平台。5月2日,研究成果以《CE-BLAST:一种计算新发传染病病原体抗原性相似度的新型平台》为题在线发表于国际权威杂志《自然·通讯》。

  新发传染病严重威胁人类健康,危害国家经济建设与社会稳定,如何有效预防新发传染病在易感人群中传播是人类面临的重大挑战。利用疫苗预防传染病是最有效、最经济的手段,但传统疫苗研发手段投入大、耗时长,给及时阻止新发传染病播散带来严重挑战。如何利用现有的疫苗或设计广谱抗病毒疫苗来预防新发病毒性传染病是最值得探索的手段,其核心技术问题与挑战是如何快速的筛选或者设计能够针对同类病毒甚至不同病毒具有交叉保护作用的疫苗免疫原。

  徐建青教授课题组及其合作团队研究设计了一个空间免疫表位比对工具CE-BLAST,以高效计算不同病原体之间的抗原性距离。与以往的计算方法相比,CE-BLAST最大的优势在于可以不需要借助于实验数据作为训练来构建模型,这对于一些还缺少实验数据的新病原体,以及新暴发的如寨卡病毒等传染性疾病而言,尤为关键。

  研究人员在病毒亚型内不同毒株间、病毒不同亚型之间,跨病毒这三个层面上依次验证了方法的有效性。结果表明,该计算方法获得了与实验结果相吻合的亚型内部抗原性聚类,能够得到更接近实验结果的亚型间抗原性分型,并且具备检测不同病毒间交叉保护表位的能力。

  研究人员还利用CE-BLAST构建出了一株广谱抗甲型流感病毒H3N2亚型不同毒株的疫苗,并在动物实验上得到很好的保护谱范围。研究表明,该方法有望设计出针对新发病毒具有交叉保护作用的新型疫苗。

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