■傅昭儀
注射疫苗是預(yù)防傳染病最常用的手段之一,也是目前最經(jīng)濟(jì)、最有效的預(yù)防措施。傳統(tǒng)疫苗的制備方法是將病原微生物(如細(xì)菌、病毒等)或其代謝產(chǎn)物經(jīng)過(guò)人工減毒、滅活等方法制成制劑,不過(guò)這種方法制作周期較長(zhǎng),而且由于改變了或“殺死”了病毒,其在人體內(nèi)激發(fā)的免疫應(yīng)答有效性可能會(huì)大打折扣。
近日,浙江大學(xué)化學(xué)系唐睿康教授課題組打破常規(guī),提出了用不需處理的活病毒來(lái)制備疫苗的全新思路。相關(guān)論文發(fā)表在《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》上。
在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)界看來(lái),用野生活病毒直接做成疫苗是不可能完成的任務(wù)。雖然這樣做也許能大幅提高疫苗有效性,但是安全性卻無(wú)法保證。因?yàn)椴《具M(jìn)入體內(nèi)后可以到處移動(dòng),去尋找并感染宿主細(xì)胞,而免疫系統(tǒng)要在第一時(shí)間追查病毒,一旦免疫系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)追查到病毒,病毒就有了逃逸的機(jī)會(huì),這無(wú)異于“引狼入室”。
此次,唐??嫡n題組摒棄改造病毒的傳統(tǒng)思路,決定從材料上尋找突破口。他說(shuō):“我們希望通過(guò)材料實(shí)現(xiàn)對(duì)生命過(guò)程的調(diào)控,阻斷病毒與宿主細(xì)胞的聯(lián)系,又不影響病毒與免疫細(xì)胞的相互作用?!?/p>
研究團(tuán)隊(duì)將野生型寨卡病毒(Zika virus)直接裝入一種殼聚糖水凝膠中,并將這種復(fù)合凝膠命名為Vax。Vax 里面有很多小孔結(jié)構(gòu),就像一個(gè)個(gè)陷阱,活病毒被放置進(jìn)去后,其身上帶的負(fù)電荷與小孔結(jié)構(gòu)中帶正電的骨架剛好正負(fù)相吸,病毒就會(huì)在陷阱里動(dòng)彈不得。研究人員介紹道:“殼聚糖水凝膠通過(guò)靜電作用吸附病毒顆粒,能像牢籠一樣把病毒困住?!边@樣病毒就不能自由遷移。
而Vax 還有另一種主要成分——碳酸鈣納米顆粒。碳酸鈣納米顆??梢杂米鞣€(wěn)定劑并提供鈣離子,能夠通過(guò)免疫調(diào)控和離子穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)招募免疫細(xì)胞,而體內(nèi)的免疫細(xì)胞可以通過(guò)水凝膠材料特有的水通道順利進(jìn)出。這樣一來(lái),免疫細(xì)胞就能在材料內(nèi)部完成對(duì)病毒的就地剿滅。
在消滅病毒的同時(shí),免疫細(xì)胞會(huì)提取出病毒抗原信息,轉(zhuǎn)移到淋巴結(jié)等免疫器官中。當(dāng)下次有病毒來(lái)攻擊的時(shí)候,免疫系統(tǒng)就能快速反應(yīng)。
這種新策略將原來(lái)的“追查”模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤瓣P(guān)門打狗”模式,用Vax 做成的“病毒牢籠”同時(shí)也變成了一座免疫“微工廠”。
在這之后,課題組開展了關(guān)于寨卡病毒的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。研究人員將寨卡病毒固定到水凝膠里,并注射到小鼠皮下。原本是液體的水凝膠感受到體溫后變成了果凍狀,不會(huì)在體內(nèi)亂跑。所有的免疫反應(yīng)在皮下隆起的“小疙瘩”里完成。幾天后“小疙瘩”消失,一切就像沒(méi)有發(fā)生過(guò)。
28 天后,課題組再對(duì)小鼠進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)所有小鼠都經(jīng)受住了病毒攻擊,沒(méi)有一只被感染。也就是說(shuō),疫苗有效性達(dá)到了100%。
過(guò)去的策略是用“假”病毒在模擬演習(xí)中獲得免疫,而此次研究是用“真”病毒來(lái)調(diào)動(dòng)免疫系統(tǒng)。研究人員表示:“顯而易見(jiàn),在‘實(shí)戰(zhàn)’中獲得免疫的策略更為有效?!边@項(xiàng)研究給未來(lái)疫苗的研發(fā)帶來(lái)了全新思路。唐??嫡f(shuō):“只要有活的病毒株,我們把它裝到特定材料里面去就能做成疫苗,今后再發(fā)生大規(guī)模疫情時(shí),就可以快速制備出安全高效的疫苗,構(gòu)建出免疫屏障。”