Nature子刊：借助AI，郭宇饶子和赵磊联合研发新型铁蛋白纳米狂犬疫苗

南开大学郭宇教授、饶子和院士等团队联合研发出基于铁蛋白自组装纳米颗粒的新型狂犬病毒候选疫苗，该疫苗借助AI设计适配标签，具有高效持久的免疫反应和出色的病毒清除能力，且“Ferritin-adaptor”递送平台通用性强，可用于更多传染病疫苗开发。研发背景与疾病现状狂犬病是一种由狂犬病毒引起的致命传染病，主要侵袭中枢神经系统，对全球公共卫生构成严重威胁。一旦发病，死亡率几乎100%，全球每年约59000人死于狂犬病，存活者极少。目前，接种疫苗是防控狂犬病的唯一有效途径，狂犬疫苗既可用于预防，也可用于治疗。被犬咬伤抓伤后，接种疫苗引发免疫反应是与死神赛跑的过程。多年来，科研人员不断研发新疫苗，胚胎疫苗、组织培养疫苗、细胞培养疫苗、灭活疫苗已相继问世，重组疫苗、病毒载体疫苗、核酸疫苗等也在研制中。铁蛋白特性与疫苗研发优势铁蛋白是天然存在于人体中的蛋白质，负责储存和调节细胞内的铁含量。它由24个亚单位组成中空球状结构，具备与抗原结合的理想特性。其独特的纳米结构和良好的生物相容性，使其成为疫苗研发的热门材料。科研人员已利用铁蛋白开发出多种纳米疫苗，涵盖流感、疟疾等疾病。突破性的自组装疫苗设计自组装纳米颗粒疫苗载体的优势：自组装纳米颗粒疫苗载体能模拟病毒表面抗原重复阵列的展示模式，具有安全性高、生物兼容性好、免疫原性强等诸多优势。铁蛋白抗原递呈的不足：然而，铁蛋白抗原递呈存在化学偶联导致的抗原异质性、融合蛋白表达折叠不正确等问题。AI辅助设计适配标签：本研究以天然复合物模式为基础，解析了人铁蛋白重链（FTH1）和核受体辅激活因子4（NCOA4）间的分子结构。研究人员结合AlphaFold2结构预测和Rosetta能量评估双引擎AI平台，重新生成获得序列更短（从40余个氨基酸残基优化到16个）、结合亲和力更高（提高7倍）、高度稳定的适配标签Fagy - tag。基于这一适配标签的通用型纳米平台有效降低了免疫原性，且具有良好的兼容性。高效持久的免疫反应和出色的病毒清除能力疫苗制备：研究人员通过非共价偶联将Fagy - tag标记的狂犬病毒（RABV）表面蛋白G结构域Ⅲ添加到铁蛋白纳米颗粒中，成功制备出新型自组装的狂犬病毒候选纳米疫苗。免疫效果：结果显示，低剂量接种该疫苗即可在小鼠体内诱导广泛、持久的体液免疫应答及细胞免疫应答。单剂次接种可对RABV脑内供毒感染的小鼠产生完全的保护，具有显著的免疫优势和应用价值。研究意义与未来展望该研究展示了狂犬病毒纳米疫苗的巨大潜力，“Ferritin - adaptor”递送平台具有高度通用性，可用于更多传染病疫苗的开发。研究团队计划探索铁蛋白纳米疫苗在其他传染病（如流感、HIV等）中的应用，为未来传染病防控奠定基础。义翘神州助力狂犬疫苗研究北京义翘神州科技股份有限公司是国内蛋白、抗体研发生产专家，专注于为生命科学研究和创新药物研发领域提供全面、高质量的重组蛋白和抗体等生物试剂及专业、一站式的技术服务。义翘神州作为全球病毒试剂重要供应商，拥有15年以上病毒试剂研发经验，致力于支持病毒学和传染性疾病研究。其病毒试剂库主要针对新的疫情、最新的病毒株和疫苗株以及热门病毒分子，协助研究者快速应对突发疫情。义翘神州为研究者提供全面的传染病研究解决方案，全力支持全球传染性疾病的基础研究、治疗性抗体开发、药物研发、诊断试剂以及病毒疫苗开发。