流感，是一种由传播快、易变异的流感病毒引起的常见呼吸道传染病。据世界卫生组织数据显示，每年全球大约有 10 亿例季节性流感病例。接种疫苗是防控流感最经济有效的手段之一，「 下一代疫苗的开发 」 在 2021 年被《科学》杂志列为 125 个前沿科学问题之一。
北京时间 1 月 15 日 18 时，中国科学院深圳先进技术研究院（简称 「 深圳先进院 」）合成生物学研究所研究员司龙龙团队在国际权威学术期刊
《自然-微生物学》和《自然-化学生物学》
上同期发表两项重要研究成果。
研究团队聚焦减毒活疫苗研发的关键共性难题，基于该团队前期建立的第一代蛋白降解靶向的减毒疫苗技术（简称 「PROTAR 疫苗技术 」），从介导病毒蛋白降解的 E3 泛素连接酶的多样性、病毒蛋白和氨基酸位点的多样性两个方面，对 PROTAR 疫苗技术进行优化迭代，分别建立 PROTAR 流感疫苗库和第二代 PROTAR 疫苗技术，为更加安全、有效的减毒活疫苗开发提供了新思路。深圳先进院为两篇文章的第一单位和通讯单位。
中国科学院院士高福评价道，该工作极大丰富了 PROTAR 流感减毒活疫苗的多样性，支撑 PROTAR 活疫苗系统评价与优化，拓展了人们对 PROTAR 减毒活疫苗的认知，该团队在 PROTAR 减毒活疫苗研究方向上的连续性工作为包括流感在内的多种流行性病毒的减毒活疫苗设计提供了新思路、新方法。
建立 PROTAR 流感疫苗库，拓展疫苗多样性
传统疫苗存在诸多局限，一方面，部分传统疫苗免疫效果欠佳，难以应对病毒频繁变异；另一方面，一些疫苗安全性令人担忧，可能引发严重不良反应。此外，部分疫苗研制技术复杂、通用性差，研发周期长且高度依赖研究人员经验，也极大限制了疫苗的快速生产与广泛应用。
2022 年，司龙龙团队提出了 PROTAR 减毒活疫苗技术，相关成果发表于《自然 — 生物技术》。为进一步提升疫苗效用及安全性，在此次《自然 — 微生物学》新发表的研究中，司龙龙团队基于前期研究，建立了 PROTAR 疫苗库，拓展了 PROTAR 疫苗多样性。
病毒组装自身结构和行使生物学功能，很大程度上依赖病毒蛋白。据通讯作者司龙龙研究员介绍，团队设计出独特的 「 生命开关 」 元件 ——PTD，得以调控病毒蛋白的稳定或降解。
「PROTAR 疫苗技术的设计原理是利用细胞中的蛋白质降解机器 ——『 泛素-蛋白酶体系统 』，将 『 生命开关 』 元件 PTD 引入至病毒蛋白两端，使得病毒在进入正常细胞后，病毒蛋白被系统识别并降解，导致病毒复制能力减弱，实现病毒 『 减毒 』，从而将病毒变成潜在疫苗。」 司龙龙说道。
另一方面，为实现疫苗的高效制备，团队还创新性地设计出了系统功能缺陷的工程细胞。通过选择性移除 「 生命开关 」 元件 PTD，病毒蛋白得以保留并稳定存在，使得 PROTAR 疫苗可以在疫苗制备细胞中高效复制，满足大量制备的需求。
在 PROTAR 疫苗设计中，病毒蛋白的特异性降解由 PTD，以及其对应的 E3 泛素连接酶决定。目前，在真核细胞中已经鉴定出超过 600 种 E3 泛素连接酶，为 PROTAR 疫苗的多样性设计提供了生物学基础。司龙龙团队以流感病毒为研究模型，利用 E3 泛素连接酶的多样性，设计并成功构建了 22 类 PROTAR 疫苗株，拓展了 PROTAR 疫苗的种类，并展示出 PROTAR 疫苗的多样性。
此外，团队对 PROTAR 疫苗的安全性、免疫原性、免疫保护效果进行了系统性的验证及评价，为开发更优的、具有临床转化潜力的 PROTAR 疫苗候选株奠定基础，有望促进 PROTAR 疫苗技术的推广应用和临床转化。
PROTAR 疫苗 2.0，提升疫苗技术灵活通用性
团队开发的第一代 PROTAR 疫苗技术虽然显示出良好的潜力，但该技术仅允许 「 生命开关 」 元件 PTD 装载在病毒蛋白两端（N 端和 C 端），可能会限制技术在不同病毒中的广泛应用。
司龙龙团队在《自然 — 化学生物学》新发表的研究中，将该技术进一步升级，开发了 PROTAR 疫苗 2.0，可支持 PTD 元件装载在病毒蛋白的任意合适的位点，包括病毒蛋白两端和内部位点，有效地弥补了第一代 PROTAR 疫苗技术的缺陷。
这一技术的改进，不仅为 PTD 元件在病毒蛋白中的装载提供了大量位点选择空间，提高了技术灵活性和通用性，还能实现多个 PTD 元件在同一病毒颗粒中的同时装载，从而提升疫苗的安全性。
