■傅昭仪
近日,国际知名期刊《自然·通讯》刊登了华东师范大学生命科学学院研究团队历时8 年在抗病毒免疫领域的最新研究成果。该研究团队设计了一组集病毒检测、清除于一体的闭环式人造免疫样系统ALICE。该系统成功模拟了人体的抗病毒免疫系统,能够自动感应和破坏入侵的病毒。
在常规的对抗病毒过程中,人体免疫系统在发现病毒后会产生干扰素等“武器”,抑制或清除病毒。但这样的过程需要数天甚至一两周的时间才能完成,有时候远水解不了近渴。此外,在临床治疗或防疫过程中,人们常常是先检测到病毒,再针对性地服用药物,或者设计疫苗,存在一定的滞后性和局限性。
最新发表的ALICE 系统,把发现病毒的病毒传感器和对抗病毒的多重“武器”整合在一起,一检测到病毒,就启动清除程序,反应时间缩短,在数小时内就开始响应。并且,该系统根据病毒的剂量进行响应,病毒多时产生的抗病毒蛋白就多,病毒被清除后系统就“静默”。
该论文通讯作者叶海峰表示,这样的抗病毒系统是闭环的,能自反馈和自调控,更加“智能”。
ALICE 系统是如何做到“又快又自动”的呢?叶海峰说:“这个系统内部存在一定的‘编程’设计。”在ALICE 系统中,有1 套识别系统和平行的3 套清除系统,可分别进行“一拖一”“一拖二”“一拖三”的设计和运行,只有下达任务才能启动。
“下达任务是识别病毒的传感器系统。我们在其中运用了一种会向人体免疫系统‘下单’的蛋白。”论文第一作者、华东师范大学博士后王义丹解释,这种叫STING(干扰素基因的激发因子)的蛋白一旦感应到异常的、外来的病毒DNA 或RNA,就开启“下单”模式,要求身体迅速生产免疫用的干扰素、核酸切割酶、中和抗体等。值得注意的是,ALICE 系统携带的中和抗体输出模块,可在病毒感染后的6 小时自动输出,比人体适应性免疫系统产生中和抗体至少提早了一周。
ALICE 系统可以通过两种方式被递送到实验对象体内:一种是基因治疗方式;另一种是细胞治疗方式。研究团队对这两种方式做了实验验证。
细胞递送是在小鼠体内放入ALICE 凝胶,让其感染单纯疱疹病毒,6 天后检测小鼠体内的病毒量,发现放入ALICE 系统的小鼠体内病毒量是普通小鼠的10%左右。
基因递送是在小鼠易感部位注射ALICE,感染病毒,观察疱疹性角膜炎的病变程度。结果显示,小鼠角膜、三叉神经节以及大脑中的病毒被成功抑制住。
叶海峰说,“我们把ALICE 系统的病毒清除效果与临床常用药阿昔洛韦的治疗效果进行了比较,发现效果相当。但由于ALICE 系统是‘自调节’的,不会发生小分子药常常引发的病原耐药问题。”
王义丹表示,他们已经对ALICE 系统进行了验证,除个别“狡猾”的病毒(如艾滋病毒)外,他们验证的大多数病毒,如乙肝病毒、登革热病毒等,该系统都有很明显的快速报警和抑制效果。尽管要将该人工系统推向临床还需要一定的时日,但它已经为传统的抗病毒领域提供了一个新的思路。