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重大突破！浙大科學(xué)家為艾滋疫苗“穿”上盔甲

科學(xué)家利用仿生礦化技術(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)，來自浙江大學(xué)等機構(gòu)的科學(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(艾滋病)疫苗在內(nèi)的疫苗優(yōu)化與改造提供了一種全新思路。基于該技術(shù)研發(fā)的HIV疫苗目前已通過動物實驗，相關(guān)論文于11月26日在線發(fā)表于材料科學(xué)國際權(quán)威期刊《先進材料》上。

浙大求是高等研究院教授唐睿康研究團隊、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團隊、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物流行病研究所研究員秦成峰團隊聯(lián)手完成了這項研究。

人們此前研發(fā)HIV疫苗遇到的一個難題是，人體內(nèi)存在的一些抗體會令疫苗失效。而在唐睿康教授位于浙大的實驗室，科學(xué)家改造了作為艾滋病疫苗的腺病毒載體。“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。”論文共同第一作者、浙大求是高等研究院王曉雨博士說，“這樣，我們就能讓穿了衣服的病毒為人類做好事。”這種方法被稱為病毒仿生礦化技術(shù)。

論文共同第一作者、廣州生物醫(yī)藥與健康研究院孫彩軍博士說，“武裝”過的疫苗猶如裝進了“特洛伊木馬”，有效地逃避機體內(nèi)抗體的防線，成功進入細胞城堡內(nèi)部。隨后，疫苗從“木馬”中破殼而出，進而表達目的抗原，并引發(fā)一系列的免疫應(yīng)答。“如果沒有這層外衣，疫苗就如同在密布著中和抗體的環(huán)境中裸奔，絕大部分疫苗在接觸到細胞之前會被那些中和抗體中和掉，從而無法表達抗原和誘發(fā)免疫應(yīng)答。”孫彩軍說。

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。“我們發(fā)現(xiàn)，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。這類免疫應(yīng)答通常被認為對控制艾滋病感染很重要。而且疫苗表面攜帶的鈣離子兼有佐劑的功能，更有利于疫苗發(fā)揮更大潛能。”孫彩軍說。

據(jù)介紹，腺病毒尤其是人5型腺病毒(Ad5)已被廣泛作為重組基因治療和疫苗載體。據(jù)統(tǒng)計，全球約有1/4的基因治療和疫苗載體的臨床試驗使用Ad5作為基因載體，包括用于研發(fā)新型的艾滋病疫苗和埃博拉疫苗。論文通訊作者之一陳凌研究員認為，中國科學(xué)家對腺病毒載體進行仿生礦化處理后取得的成果，向人們展示了研發(fā)艾滋病疫苗的全新前景。

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)出有效艾滋病疫苗。30多年來，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。

美國默克公司于2000年研發(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年中期的結(jié)果分析發(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，令疫苗失效。”陳凌表示，如今這一失敗因素已有望通過中國科學(xué)家的新成果加以克服。

陳凌說，為了尋找到最終有效的HIV疫苗，目前大多科研工作者認為，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。”

科學(xué)家們下一步將繼續(xù)深入開展合作，研究這種礦化HIV疫苗的熱穩(wěn)定性、緩釋作用、制劑方式等；也會嘗試將這種技術(shù)應(yīng)用到其他傳染疾病的疫苗研發(fā)。

浙江新聞客戶端記者 曾福泉 通訊員 周煒