北大长江学者最新Science发表重大成果:颠覆病毒疫苗原有概念

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2016年12月2日 来源:生物通

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  来自北京大学药学院,天然药物及仿生药物国家重点实验室的研究人员发表了最新研究成果:以流感病毒为模型,发明了人工控制病毒复制,从而将病毒直接转化为疫苗的新技术。

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  生物通报道:来自北京大学药学院,天然药物及仿生药物国家重点实验室的研究人员发表了最新研究成果:以流感病毒为模型,发明了人工控制病毒复制,从而将病毒直接转化为疫苗的新技术,这一发现颠覆了病毒疫苗研发的理念,成就了活病毒疫苗的重大突破。

这一研究成果公布在12月1日的Science杂志上,文章的通讯作者是北京大学周德敏教授,第一作者是直博生司龙龙和徐欢,其他研究人员还包括北京大学张礼和院士。周德敏教授研究组主要从事药物研发过程中新技术新方法的研究,方向包括新型抗病毒小分子、蛋白质生物大分子药物、药物靶点/生物标志物发现与确证等。

据报道,鉴于这一成果在预防和治疗病毒性传染病方面的重大医学价值和社会意义,全球最大的科技新闻工作站SciPak将该发现作为亮点,于美国东部时间12月1日下午2:00向全球媒体发布。随即新华社、纽约时报、华尔街日报、加拿大广播公司和香港南华早报等媒体相继跟进,对这一重大发现进行了专题报道。Nature杂志也对此突破性进展给与了高度评价,认为周德敏及其北京大学同仁们建立的方法将被广泛用来制备更高效的病毒疫苗。

流感、艾滋病、SARS和埃博拉出血热等致命性传染病及其周期性爆发,时刻危害着人类健康和社会稳定,其幕后黑手是结构多样、功能复杂且变异快速的病毒,而疫苗是预防病毒感染的有效手段。当前临床使用的疫苗或因病毒灭活致免疫原性和安全性差,或因制备工艺复杂而不通用,或因病毒突变致免疫逃逸失效,从而使人们往往谈病毒色变。

在这篇文章中,研究人员以流感病毒为模型,发明了人工控制病毒复制从而将病毒直接转化为疫苗的技术,即在保留病毒完整结构和感染力的情况下,仅突变病毒基因组的一个三联码,使流感病毒由致命性传染源变为了预防性疫苗,再突变三个以上三联码,病毒由预防性疫苗变为治疗病毒感染的药物,并且随着三联码数目的增加而药效增强。

这一“四两拨千斤”技术不仅使疫苗研发不再复杂,而且摆脱了对病毒生物学知识获得的依赖,并适用于几乎所有病毒。这一发现颠覆了病毒疫苗研发的理念,成就了活病毒疫苗的重大突破。

作者简介:

周德敏 博士 教授
教育部长江学者
科技部973首席科学家
全国生物候选药物牵头科学家
北京大学药学院院长
天然药物及仿生药物国家重点实验室主任

1985-1990年,北京医科大学本科;
1990-1996年,北京医科大学/日本筑波大学联合培养博士;
1996-1998年,任日本筑波大学应用生物化学系助理教授;
1999-2002年,在美国加州大学伯克利分校化学系/Scripps研究所从事博士后工作;
2002-2008年,任美国Chugai-Roche 和Immusol生物制药高级研究员、课题组长和Devision Head等;

2009年回北京大学药学院工作。

主要从事药物研发过程中新技术新方法的研究,方向包括新型抗病毒小分子、蛋白质生物大分子药物、药物靶点/生物标志物发现与确证等。

目前牵头国家973、创新药物专项、基金委重大和国际合作基金等七项;在Science、PNAS、Chem Rev、JACS、JMC、NAR等杂志发表论文50余篇,研究的多个候选药获企业支持进入开发阶段;全国首届优秀博士论文获得者;担任药学权威杂志J Med Chem和Eur J Med Chem编委、J. Chin. Pharm. Sci.【中国药学(英文版)】的执行主编。

原文摘要:

Generation of influenza A viruses as live but replication-incompetent virus vaccines

The conversion of life-threatening viruses into live but avirulent vaccines represents a revolution in vaccinology. In a proof-of-principle study, we expanded the genetic code of the genome of influenza A virus via a transgenic cell line containing orthogonal translation machinery. This generated premature termination codon (PTC)–harboring viruses that exerted full infectivity but were replication-incompetent in conventional cells. Genome-wide optimization of the sites for incorporation of multiple PTCs resulted in highly reproductive and genetically stable progeny viruses in transgenic cells. In mouse, ferret, and guinea pig models, vaccination with PTC viruses elicited robust humoral, mucosal, and T cell–mediated immunity against antigenically distinct influenza viruses and even neutralized existing infecting strains. The methods presented here may become a general approach for generating live virus vaccines that can be adapted to almost any virus.

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