疫苗研發(fā)中的應用

基因合成還可以用于疫苗研究，從疫苗設計中免疫學和微生物學的基礎研究，到先進的DNA疫苗藥物開發(fā)工作，均有基因合成的身影。當出現(xiàn)新的流行性傳染病時，例如埃博拉病毒，季節(jié)性甲型流感，2019新冠肺炎等，都需要新的疫苗來控制。另一方面，癌癥疫苗既可以在預防方面來防御致癌病毒的感染，又可以在治療方面刺激免疫系統(tǒng)對腫瘤進行攻擊。

基因合成可以利用密碼子優(yōu)化來進行不同類型的疫苗研發(fā)，這為疫苗設計研究提供了獨特的優(yōu)勢。對編碼抗原蛋白的基因進行密碼子優(yōu)化，可以在不引入整個微生物病原體的情況下，允許高水平的抗原表達對免疫系統(tǒng)進行刺激。對佐劑同時進行密碼子優(yōu)化，可以協(xié)同地提高DNA疫苗誘導的免疫性。另外，例如甲型流感，我們可以對病毒中關鍵基因的密碼子去優(yōu)化，來預防病毒感染。密碼子優(yōu)化可以更輕松地表達和純化識別關鍵病毒蛋白的抗體，這些抗體可用作治療性抗體或用于基礎研究應用。例如，結(jié)合抗原蛋白的抗體可以幫助確定其晶體結(jié)構(gòu)或進行其他生物物理或生化測定。更好地了解抗原可以幫助合理設計抗原，從而為諸如呼吸道合胞病毒（RSV）等傳染病開發(fā)更好的疫苗。

在DNA疫苗的開發(fā)過程中，基因合成可用于整個基因盒的構(gòu)建，包括提高表達的特定抗原蛋白，密碼子優(yōu)化后的合成佐劑，針對安全性進行優(yōu)化的專用載體。此外，為了理解感染發(fā)生的機制以及免疫系統(tǒng)對特定病原體的反應方式，基因合成還廣泛用于基礎病毒學和微生物學研究。

引用文獻

• Shedlock et al. Co-Administration of Molecular Adjuvants Expressing NF-Kappa B Subunit p65/RelA or Type-1 Transactivator T-bet Enhance Antigen Specific DNA Vaccine-Induced Immunity. Vaccines. 2014 Feb; 196-215
• Nogales et al., Influenza A Virus Attenuation by Codon Deoptimization of the NS Gene for Vaccine Development J. Virol. 2014 Sep 15;88(18):10525-40.
• McLellan et al. Structure of RSV fusion glycoprotein trimer bound to a prefusion-specific neutralizing antibody. Science 340, 1113–1117 (2013).

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