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利用仿生礦化技術(shù)給腺病毒載體艾滋病疫苗表面添加一層納米薄膜,從而有效克服針對載體的預(yù)存免疫的不良影響。 |
通過生物礦化技術(shù),科學(xué)家們研發(fā)了一種能逃避體內(nèi)預(yù)存抗體的增強型疫苗,為包括HIV疫苗在內(nèi)的疫苗優(yōu)化與改造提供了一種全新思路?;谠擁椉夹g(shù)研發(fā)的HIV疫苗目前已通過動物實驗,相關(guān)論文近日在線發(fā)表于材料科學(xué)國際權(quán)威期刊《先進材料》上。
人類自1981年發(fā)現(xiàn)艾滋病,1983年分離到HIV并證實它是致病病毒以來,全世界的科學(xué)家一直在探索如何研發(fā)出有效的艾滋病疫苗。30多年以來,科學(xué)界進行了近200種艾滋病疫苗的初期臨床試驗,但絕大多數(shù)以失敗告終。
“我認(rèn)為主要的原因,還是人類對HIV病毒的生物學(xué)、免疫學(xué)及其兩者相互作用關(guān)系,仍然缺乏深刻和全面的認(rèn)識。回顧HIV疫苗的研發(fā)史,設(shè)計有效的疫苗就猶如大海撈針。”中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院呼吸疾病國家重點實驗室研究員陳凌介紹說。
HIV疫苗研發(fā)史上,有一件影響深遠的事:15年前的2000年,美國默克公司研發(fā)了一種基于腺病毒載體的艾滋病疫苗,曾被行內(nèi)專家認(rèn)為最有希望成功,并在全球多地開展了多達6000人的試驗,但是2007年中期發(fā)現(xiàn)該疫苗沒有取得保護效果。
陳凌是這一疫苗的第一發(fā)明人,“失敗的原因可能包括多個因素,但其中之一可能就是由于大多數(shù)人體內(nèi)存在抗腺病中和抗體,它能‘中和’作為艾滋病疫苗的腺病毒載體,令疫苗失效。很有必要尋找能提高腺病毒載體疫苗有效性的方法?!?/p>
腺病毒已被廣泛作為重組基因治療和疫苗載體,包括用于研發(fā)新型的艾滋病疫苗和埃博拉疫苗。在浙江大學(xué)唐睿康教授的實驗室,針對攜帶艾滋病抗原的腺病毒載體進行了改造。
浙大求是高等研究院王曉雨博士介紹說,“我們嘗試用生物礦化的方法,給疫苗‘穿上’一層磷酸鈣的薄膜外衣,這樣,腺病毒載體就無法被體內(nèi)的免疫預(yù)存識別,以此提升疫苗的性能。”這種方法被稱為病毒仿生礦化技術(shù)。
“利用這種技術(shù)我們能夠?qū)⒐δ苄圆牧稀诓《颈砻妫①x予病毒本身并不具備的新功能,讓穿了衣服的病毒為人類‘做好事’。”王曉雨說。
“‘武裝’過的疫苗猶如把疫苗裝進了‘特洛伊木馬’,它可有效地突破機體內(nèi)針對腺病毒本身的中和抗體的防線,成功進入細(xì)胞城堡內(nèi)部?!睆V州生物醫(yī)藥與健康研究院孫彩軍博士說,一旦疫苗進入細(xì)胞城堡里面后,在體內(nèi)溶酶體的酸性環(huán)境下,疫苗很快就從“木馬”中破殼而出,并引發(fā)一系列的免疫應(yīng)答。
“如果沒有這層外衣,腺病毒載體疫苗就如同在密布著抗腺病毒中和抗體的環(huán)境中裸奔,絕大部分疫苗在接觸到細(xì)胞之前,就會被那些中和抗體中和掉,無法表達抗原和誘發(fā)免疫應(yīng)答?!?/p>
改造后的疫苗在中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院進行了動物實驗?!拔覀儼l(fā)現(xiàn),經(jīng)病毒仿生礦化技術(shù)處理后的疫苗,在小鼠體內(nèi)能激發(fā)更有效的免疫應(yīng)答,顯著地提高了HIV疫苗的免疫效果?!睂O彩軍說。
陳凌說,為了尋找到最終有效的HIV疫苗,目前大多數(shù)科研工作者認(rèn)為應(yīng)該嘗試多種不同類型的疫苗聯(lián)合使用以期找到最佳組合。
“這項最新的研究提出了一種基于仿生學(xué)的體內(nèi)預(yù)存抗體規(guī)避策略,從材料學(xué)的角度為疫苗的優(yōu)化和改造提供了一種全新思路。但目前還是一個新概念,其實用性還有待進一步探討?!?/p>
《 人民日報 》( 2015年12月11日 20 版)