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科學傢聯手研發新型艾滋病疫苗獲進展

利用仿生礦化技術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存免疫的不良影響。
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通過生物礦化技術,科學傢們研發瞭一種能逃避體內預存抗體的增強型疫苗,為包括HIV疫苗在內的疫苗優化與改造提供瞭一種全新思路。基於該項技術研發的HIV疫苗目前已通過動物實驗,相關論文近日在線發表於材料科學國際權威期刊《先進材料》上。

人類自1981年發現艾滋病,1983年分離到HIV並証實它是致病病毒以來,全世界的科學傢一直在探索如何研發出有效的艾滋病疫苗。30多年以來,科學界進行瞭近200種艾滋病疫苗的初期臨床試驗,但絕大多數以失敗告終。

“我認為主要的原因,還是人類對HIV病毒的生物學、免疫學及其兩者相互作用關系,仍然缺乏深刻和全面的認識。回顧HIV疫苗的研發史,設計有效的疫苗就猶如大海撈針。”中科院廣州生物醫藥與健康研究院呼吸疾病國傢重點實驗室研究員陳凌介紹說。

HIV疫苗研發史上,有一件影響深遠的事:15年前的2000年,美國默克公司研發瞭一種基於腺病毒載體的艾滋病疫苗,曾被行內專傢認為最有希望成功,並在全球多地開展瞭多達6000人的試驗,但是2007年中期發現該疫苗沒有取得保護效果。

陳凌是這一疫苗的第一發明人,“失敗的原因可能包括多個因素,但其中之一可能就是由於大多數人體內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。”

腺病毒已被廣泛作為重組基因治療和疫苗載體,包括用於研發新型的艾滋病疫苗和埃博拉疫苗。在浙江大學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瞭改造。

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的免疫預存識別,以此提升疫苗的性能。”這種方法被稱為病毒仿生礦化技術。

“利用這種技術我們能夠將功能性材料‘穿’在病毒表面,並賦予病毒本身並不具備的新電梯維修費用功能,讓穿瞭衣服的病毒為人類‘做好事’。”王曉雨說。

“‘武裝’過的疫苗猶如把疫苗裝進瞭‘特洛伊木馬’,它可有效地突破機體內針對腺病毒本身的中和抗體的防線,成功進入細胞城堡內部。”廣州生物醫藥與健康研究院孫彩軍博士說,一旦疫苗進入細胞城堡裡面後,在體內溶?體的酸性環境下,疫苗很快就從“木馬”中破殼而出,並引發一系列的免疫應答。

“如果沒有這層外衣,腺病毒載體疫苗就如同在密佈著抗腺病毒中和抗體的環境中裸奔,絕大部分疫苗在接觸到細胞之前,就會被那些中和抗體中和掉,無法表達抗原和誘發免疫應答。”

改造後的疫苗在中科院廣州生物醫藥與健康研究院進行瞭動物實驗。“我們發現,經病毒仿生礦化技術處理後的疫苗,在小鼠體內能激發更有效的免疫應答,顯著地提高瞭HIV疫苗的免疫效果。”孫彩軍說。

陳凌說,為瞭尋找到最終有效的HIV疫苗,目前大多數科研工作者認為應該嘗試多種不同類型的疫苗聯合使用以期找到最佳組合。

“這項最新的研究提出瞭一種基於仿生學的體內預存抗體規避策略,從材料學的角度為疫苗的優化和改造提供瞭一種全新思路。但目前還是一個新概念,其實用性還有待進一步探討。”

《 人民日報 》( 2015年12月11日 20 版)
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