■傅昭儀
近日,國際知名期刊《自然·通訊》刊登了華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研究團(tuán)隊歷時8 年在抗病毒免疫領(lǐng)域的最新研究成果。該研究團(tuán)隊設(shè)計了一組集病毒檢測、清除于一體的閉環(huán)式人造免疫樣系統(tǒng)ALICE。該系統(tǒng)成功模擬了人體的抗病毒免疫系統(tǒng),能夠自動感應(yīng)和破壞入侵的病毒。
在常規(guī)的對抗病毒過程中,人體免疫系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)病毒后會產(chǎn)生干擾素等“武器”,抑制或清除病毒。但這樣的過程需要數(shù)天甚至一兩周的時間才能完成,有時候遠(yuǎn)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(shè)計疫苗,存在一定的滯后性和局限性。
最新發(fā)表的ALICE 系統(tǒng),把發(fā)現(xiàn)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(yīng)時間縮短,在數(shù)小時內(nèi)就開始響應(yīng)。并且,該系統(tǒng)根據(jù)病毒的劑量進(jìn)行響應(yīng),病毒多時產(chǎn)生的抗病毒蛋白就多,病毒被清除后系統(tǒng)就“靜默”。
該論文通訊作者葉海峰表示,這樣的抗病毒系統(tǒng)是閉環(huán)的,能自反饋和自調(diào)控,更加“智能”。
ALICE 系統(tǒng)是如何做到“又快又自動”的呢?葉海峰說:“這個系統(tǒng)內(nèi)部存在一定的‘編程’設(shè)計。”在ALICE 系統(tǒng)中,有1 套識別系統(tǒng)和平行的3 套清除系統(tǒng),可分別進(jìn)行“一拖一”“一拖二”“一拖三”的設(shè)計和運行,只有下達(dá)任務(wù)才能啟動。
“下達(dá)任務(wù)是識別病毒的傳感器系統(tǒng)。我們在其中運用了一種會向人體免疫系統(tǒng)‘下單’的蛋白。”論文第一作者、華東師范大學(xué)博士后王義丹解釋,這種叫STING(干擾素基因的激發(fā)因子)的蛋白一旦感應(yīng)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(chǎn)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(tǒng)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(yīng)性免疫系統(tǒng)產(chǎn)生中和抗體至少提早了一周。
ALICE 系統(tǒng)可以通過兩種方式被遞送到實驗對象體內(nèi):一種是基因治療方式;另一種是細(xì)胞治療方式。研究團(tuán)隊對這兩種方式做了實驗驗證。
細(xì)胞遞送是在小鼠體內(nèi)放入ALICE 凝膠,讓其感染單純皰疹病毒,6 天后檢測小鼠體內(nèi)的病毒量,發(fā)現(xiàn)放入ALICE 系統(tǒng)的小鼠體內(nèi)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(jié)果顯示,小鼠角膜、三叉神經(jīng)節(jié)以及大腦中的病毒被成功抑制住。
葉海峰說,“我們把ALICE 系統(tǒng)的病毒清除效果與臨床常用藥阿昔洛韋的治療效果進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)效果相當(dāng)。但由于ALICE 系統(tǒng)是‘自調(diào)節(jié)’的,不會發(fā)生小分子藥常常引發(fā)的病原耐藥問題。”
王義丹表示,他們已經(jīng)對ALICE 系統(tǒng)進(jìn)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(shù)病毒,如乙肝病毒、登革熱病毒等,該系統(tǒng)都有很明顯的快速報警和抑制效果。盡管要將該人工系統(tǒng)推向臨床還需要一定的時日,但它已經(jīng)為傳統(tǒng)的抗病毒領(lǐng)域提供了一個新的思路。