■傅昭儀
近日,國際知名期刊《自然·通訊》刊登了華東師范大學生命科學學院研究團隊歷時8 年在抗病毒免疫領域的最新研究成果。該研究團隊設計了一組集病毒檢測、清除于一體的閉環式人造免疫樣系統ALICE。該系統成功模擬了人體的抗病毒免疫系統,能夠自動感應和破壞入侵的病毒。
在常規的對抗病毒過程中,人體免疫系統在發現病毒后會產生干擾素等“武器”,抑制或清除病毒。但這樣的過程需要數天甚至一兩周的時間才能完成,有時候遠水解不了近渴。此外,在臨床治療或防疫過程中,人們常常是先檢測到病毒,再針對性地服用藥物,或者設計疫苗,存在一定的滯后性和局限性。
最新發表的ALICE 系統,把發現病毒的病毒傳感器和對抗病毒的多重“武器”整合在一起,一檢測到病毒,就啟動清除程序,反應時間縮短,在數小時內就開始響應。并且,該系統根據病毒的劑量進行響應,病毒多時產生的抗病毒蛋白就多,病毒被清除后系統就“靜默”。
該論文通訊作者葉海峰表示,這樣的抗病毒系統是閉環的,能自反饋和自調控,更加“智能”。
ALICE 系統是如何做到“又快又自動”的呢?葉海峰說:“這個系統內部存在一定的‘編程’設計。”在ALICE 系統中,有1 套識別系統和平行的3 套清除系統,可分別進行“一拖一”“一拖二”“一拖三”的設計和運行,只有下達任務才能啟動。
“下達任務是識別病毒的傳感器系統。我們在其中運用了一種會向人體免疫系統‘下單’的蛋白。”論文第一作者、華東師范大學博士后王義丹解釋,這種叫STING(干擾素基因的激發因子)的蛋白一旦感應到異常的、外來的病毒DNA 或RNA,就開啟“下單”模式,要求身體迅速生產免疫用的干擾素、核酸切割酶、中和抗體等。值得注意的是,ALICE 系統攜帶的中和抗體輸出模塊,可在病毒感染后的6 小時自動輸出,比人體適應性免疫系統產生中和抗體至少提早了一周。
ALICE 系統可以通過兩種方式被遞送到實驗對象體內:一種是基因治療方式;另一種是細胞治療方式。研究團隊對這兩種方式做了實驗驗證。
細胞遞送是在小鼠體內放入ALICE 凝膠,讓其感染單純皰疹病毒,6 天后檢測小鼠體內的病毒量,發現放入ALICE 系統的小鼠體內病毒量是普通小鼠的10%左右。
基因遞送是在小鼠易感部位注射ALICE,感染病毒,觀察皰疹性角膜炎的病變程度。結果顯示,小鼠角膜、三叉神經節以及大腦中的病毒被成功抑制住。
葉海峰說,“我們把ALICE 系統的病毒清除效果與臨床常用藥阿昔洛韋的治療效果進行了比較,發現效果相當。但由于ALICE 系統是‘自調節’的,不會發生小分子藥常常引發的病原耐藥問題。”
王義丹表示,他們已經對ALICE 系統進行了驗證,除個別“狡猾”的病毒(如艾滋病毒)外,他們驗證的大多數病毒,如乙肝病毒、登革熱病毒等,該系統都有很明顯的快速報警和抑制效果。盡管要將該人工系統推向臨床還需要一定的時日,但它已經為傳統的抗病毒領域提供了一個新的思路。