本月5日全球最大的专业致力于人用疫苗研发和生产的企业——赛诺菲巴斯德在Nature子刊《Communications Biology》发表了百日*新疫苗研发的相关成果。文章解析了遗传脱毒的百日*毒素的晶体结构，并用质谱流式技术评估了遗传脱毒和化学脱毒两种百日*毒素的免疫原性。
1.为什么关注百日*新疫苗的研发？
百日*是由百日*杆菌引起的一种高度传染性且非常危险的疾病，婴幼儿多见。减少百日*发病率最有效的策略是接种疫苗，目前无细胞百日*(aP)疫苗被证明是安全和有效的。然而尽管广泛开展了疫苗接种, 近年来许多国家的百日*发病率仍在不断上升，这表明目前开发出的疫苗无法长期持续有效地控制疾病。因此，越来越多的研究机构关注百日*新疫苗的开发。
2.为什么选择遗传脱毒的百日*毒素作为研究对象？
百日*毒素(PTx)是百日*杆菌最重要的毒力因子之一，具有多种生物学活性，能引起百日*众多的临床症状，因此PTx是改进aP疫苗的一个重要靶标。目前所有可用的aP疫苗中采用的是化学脱毒的PTx，也被称为百日*类毒素(PTd)。化学脱毒虽然能有效地抑制PTx毒性，但会影响毒素的整体结构，损害产生抗毒素的强中和抗体所需的表位，因此近年来很多研究机构尝试通过构建PTx的基因突变体来产生遗传脱毒百日*毒素（gdPT）。本研究中采用的是gdPT
R9K/E129G，早期的研究证明这个突变体毒素的毒性已被完全消除。
3.该研究有哪些重要成果？
通过X射线晶体结构测定研究人员发现来自赛诺菲生产的gdPTR9K/E129G与PTx的晶体结构几乎相同（图1）。氢氘交换质谱分析显示R9K/E129G两个位点突变引起了毒素催化域的动态变化，直接影响NAD+的结合，并且导致B-oligomer更紧密的包装，使其相应的热稳定性增加。
目前含有gdPT并与其他百日*抗原联合使用的疫苗正在或已经通过临床评估获得许可。虽然这些临床研究证明相对于化学脱毒抗原，gdPT形成的体液反应质量有所改善，但很少有研究详细解读这些细胞反应。本研究的质谱流式数据补充了丰富的有关抗体介导免疫的信息，有助于促进gdPT抗原后续的临床评估。
参考文献
Geneticallydetoxified pertussis toxin displays near identical structure to its wild-typeand exhibits robust immunogenicity
SF Ausar et al. Commun Biol(2020) DOI: 10.1038/s42003-020-01153-3