大小只有納米級(jí)別的病毒,卻是與人類(lèi)糾纏不休的勁敵。司空見(jiàn)慣的流感病毒如無(wú)聊“舊客”每年定時(shí)騷擾;聞之色變的埃博拉之流似不受歡迎的“新朋”來(lái)去無(wú)蹤。
科學(xué)家能再降服一批病毒嗎?誰(shuí)幫蕓蕓眾生了解病毒神出鬼沒(méi)的行蹤?會(huì)不會(huì)再有“超級(jí)病毒”作怪,誰(shuí)能用升級(jí)版“疫苗”降服病毒?
2016年,我國(guó)科學(xué)家在與病毒之戰(zhàn)中顯出身手。且看專(zhuān)家盤(pán)點(diǎn)突破,析說(shuō)功用。
阻斷慢性乙肝向肝癌轉(zhuǎn)化
突破:中國(guó)科學(xué)院微生物所孟頌東課題組研究發(fā)現(xiàn)慢性乙肝感染中一個(gè)名為miR-122的維持肝細(xì)胞正常功能的標(biāo)志物,是阻斷慢性乙肝向肝癌轉(zhuǎn)化的一個(gè)重要靶標(biāo)。
背景:數(shù)據(jù)顯示,全球約有2.4億慢性乙肝患者,我國(guó)約有9000萬(wàn)患者。隨著我國(guó)乙肝疫苗接種的推行,嬰幼兒乙肝陽(yáng)性率大幅降低,但對(duì)其他已經(jīng)感染病毒者仍缺乏徹底治愈方法。在肝細(xì)胞癌患者中,由乙肝病毒慢性感染引起的比例高達(dá)80%。
中科院微生物所研究員孟頌東說(shuō),人體肝臟中活躍著大量小RNA,對(duì)維持肝臟功能、阻止肝細(xì)胞癌變有重要作用。乙肝病毒感染肝細(xì)胞后產(chǎn)生大量的RNA/mRNA,像海綿一樣吸附和隔離這些小RNA,不僅讓乙肝病毒自身更容易在肝臟中復(fù)制生存,而且摧毀了阻止肝細(xì)胞癌變的主要“防線”之一。
之前的抗乙肝病毒治療都是針對(duì)病毒復(fù)制和病毒蛋白,以后可以針對(duì)病毒RNA和miR-122設(shè)計(jì)藥物。同時(shí),通過(guò)向肝臟“回補(bǔ)”被乙肝病毒吸附的小RNA,有望防止肝細(xì)胞癌變,也能大大降低乙肝病毒的復(fù)制速度。
預(yù)警禽流感病毒
突破:在中科院院士、中科院微生物所研究員高福的帶領(lǐng)下,科學(xué)家們?cè)贖5N6禽流感病毒起源和進(jìn)化機(jī)制研究取得突破。
背景:高致病性禽流感病毒H5N1亞型、H7N9亞型,以及自2014年出現(xiàn)的新型H5N6亞型不僅危害人類(lèi)健康,同時(shí)也重創(chuàng)了家禽養(yǎng)殖業(yè)及活禽交易。禽流感病毒的特點(diǎn)是每時(shí)每刻都在發(fā)生突變,突變導(dǎo)致了過(guò)去不能感染人的禽流感病毒突破種間屏障,獲得感染人的能力,而活禽市場(chǎng)在禽流感病毒由禽類(lèi)傳播到人類(lèi)的過(guò)程中扮演著重要角色。
高福說(shuō),這一研究最大的意義在于預(yù)警。針對(duì)來(lái)自全國(guó)16個(gè)省份39個(gè)市縣活禽市場(chǎng)樣本的分析表明,我國(guó)北方地區(qū)以H9N2為主,長(zhǎng)三角地區(qū)、華中地區(qū)及華南地區(qū)存在一定比例的H7N9。而在長(zhǎng)三角地區(qū)以南,H5N6逐漸成為優(yōu)勢(shì)流行毒株。此前,H5N6病毒已有感染人類(lèi)的病例報(bào)道。因此,長(zhǎng)三角以南地區(qū)需做好疫情防護(hù),有關(guān)部門(mén)可注意提前防控布控。
破解埃博拉入侵人體機(jī)制
突破:中國(guó)科學(xué)院微生物研究所高福院士團(tuán)隊(duì)率先破解了埃博拉病毒入侵人體的機(jī)制,為抗病毒藥物提供了新的設(shè)計(jì)依據(jù)。
背景:自2014年初爆發(fā)的埃博拉病毒疫情在西非國(guó)家造成2.8萬(wàn)余人感染和1.1萬(wàn)余人死亡。由埃博拉病毒引起的埃博拉出血熱死亡率極高,約在59%至90%之間。然而,這一高病死率的病毒是如何感染細(xì)胞的?基本問(wèn)題仍未解決,直接限制針對(duì)埃博拉病毒感染的藥物開(kāi)發(fā)。
高福說(shuō),這個(gè)研究從分子水平闡釋了埃博拉病毒如何與細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)發(fā)生融合、釋放基因組。這種機(jī)制與之前病毒學(xué)家們熟知的四種膜融合激發(fā)機(jī)制都大為不同,代表第五種膜融合機(jī)制。根據(jù)新破解的入侵機(jī)制,研究人員有望針對(duì)性開(kāi)發(fā)藥物,阻止埃博拉病毒感染。
可規(guī)模生產(chǎn)寨卡疫苗
突破:中國(guó)科學(xué)院微生物研究所利用B細(xì)胞單細(xì)胞測(cè)序技術(shù),從寨卡康復(fù)病人中快速分離鑒定出寨卡病毒特異的高效中和抗體,有望成為治療寨卡病毒感染的候選藥物。
背景:寨卡疫情蔓延十分迅速。自2015年寨卡疫情在巴西暴發(fā)以來(lái),迅速在南美、中北美加勒比海地區(qū)蔓延開(kāi)來(lái),并進(jìn)一步擴(kuò)散到全球69個(gè)國(guó)家地區(qū),已報(bào)道有近200萬(wàn)人感染。寨卡病毒的危害被逐步揭示出來(lái):從最初的發(fā)燒、皮疹等輕微癥狀,到引起新生兒小頭癥及眼部發(fā)育異常,成年人神經(jīng)疾病,最近臨床病例還報(bào)道了寨卡病毒可以在精液中存活長(zhǎng)達(dá)60天之久,并可通過(guò)性傳播。然而目前沒(méi)有針對(duì)寨卡病毒的疫苗和特異性藥物。
高福說(shuō),隨著研究的深入,寨卡病毒對(duì)人體健康的危害也許超出預(yù)想。我們建立的B細(xì)胞單細(xì)胞測(cè)序技術(shù),使得我們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)找到人源寨卡病毒的高效中和抗體。更為重要的是,這一技術(shù)平臺(tái)的建立表明我國(guó)在面對(duì)突發(fā)傳染性疾病時(shí)可快速響應(yīng),迅速分離、鑒定人源高效中和抗體,并在短時(shí)間內(nèi)提供大量、有效的應(yīng)急抗體,這對(duì)我國(guó)的生物安全具有重要意義。
發(fā)現(xiàn)千余種新病毒
突破:中國(guó)疾病預(yù)防控制中心張永振研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)1445種新RNA病毒。研究表明,RNA病毒在無(wú)脊椎動(dòng)物中普遍存在,多樣性遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有病毒知識(shí)體系。同時(shí),RNA病毒和宿主關(guān)系復(fù)雜,既有頻繁的跨物種傳播,又有共同進(jìn)化的特征。
背景:病毒是細(xì)胞退化的一部分,還是地球生命的一個(gè)起源?科學(xué)研究仍存在不少空白。此前,科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)病毒和宿主的關(guān)系復(fù)雜,病毒既能進(jìn)行頻繁的跨物種傳播,同時(shí)又表現(xiàn)出與不同宿主共同進(jìn)化的特征。
中國(guó)疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所研究員張永振說(shuō),病毒被稱(chēng)為生命科學(xué)的“暗物質(zhì)”,在已知生物中基因組變異速度最快。研究發(fā)現(xiàn),病毒基因組在進(jìn)化上呈現(xiàn)出巨大的靈活性,除重組外,還包括基因的丟失與獲得。最簡(jiǎn)單的病毒僅由一個(gè)基因組成,這也同時(shí)提出了什么是病毒的問(wèn)題,生物學(xué)意義重大。
新研制方法顛覆疫苗理念
突破:北京大學(xué)藥學(xué)院天然藥物及仿生藥物國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室周德敏與張禮和研究團(tuán)隊(duì)對(duì)流感病毒進(jìn)行了基因微調(diào),研制出一種活病毒疫苗。這種疫苗能激活機(jī)體的全部免疫原性,卻無(wú)法在健康細(xì)胞中復(fù)制,被稱(chēng)為活病毒疫苗的一項(xiàng)“革命性發(fā)現(xiàn)”。通俗地講,這種疫苗的免疫能力大大增強(qiáng),而致病的可能性卻大大降低,可能是疫苗的一個(gè)新時(shí)代。
背景:傳統(tǒng)上,疫苗有兩種基本類(lèi)型:滅活疫苗和減毒活疫苗。滅活疫苗即是“死”病毒疫苗,安全性高,不足之處在于只能激發(fā)人體部分免疫力,且需要多次接種。相比之下,減毒活疫苗免疫力強(qiáng)、作用時(shí)間長(zhǎng),但仍具有潛在的致病危險(xiǎn),安全性稍差。
北京大學(xué)藥學(xué)院院長(zhǎng)周德敏說(shuō),通過(guò)新方法研制的活病毒疫苗,控制住了病毒對(duì)人體的毒性,同時(shí)保留了病毒感染人體引發(fā)的全部免疫原性??梢哉f(shuō),這是一項(xiàng)“四兩撥千斤”的技術(shù),不僅使疫苗研發(fā)不再?gòu)?fù)雜,還具有一定的普適性,可能在其他適宜病毒的疫苗研發(fā)中發(fā)揮作用。此外,該活病毒疫苗除了可以作為常規(guī)的預(yù)防性病毒疫苗,還可能作為新型的生物技術(shù)藥物用來(lái)清除已經(jīng)感染的病毒,發(fā)揮治療病毒感染的作用。