由中國科學(xué)院主辦,、中國科學(xué)院武漢病毒所與湖北省暨武漢微生物學(xué)會承辦的“2004年中國科學(xué)院新生病毒性疾病控制學(xué)術(shù)討論會”日前在湖北省武漢市召開。來自我國,、美國、英國,、澳大利亞,、新加坡等國家的專家和學(xué)者22人介紹了SARS、AIDS,、肝炎病毒,、流感病毒、皰疹病毒等醫(yī)學(xué)病毒學(xué)科發(fā)展前沿相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)重要科技成果,,對病毒性疾病藥物篩選,、疫苗研制等高新技術(shù)研發(fā)中的熱點(diǎn)及難點(diǎn)問題進(jìn)行探討,交流國內(nèi)外在烈性和新生病毒學(xué)領(lǐng)域最新研究動態(tài),,探索預(yù)防和控制病毒性疾病的傳播和流行的有效方式,。國內(nèi)外相關(guān)研究領(lǐng)域的230位代表參加了此次會議。
阻止HIV的黏膜感染
揭示HIV-1的侵入,、傳播和抑制機(jī)制
艾滋病仍然在全世界蔓延,,我國正以前所未有的嚴(yán)峻形勢面臨著艾滋病的挑戰(zhàn)。留學(xué)英國的胡勤學(xué)博士在這次會上介紹了他在艾滋病研究中的新成果,。胡勤學(xué)說,,黏膜感染是最主要的HIV-1傳播方式,HIV-1通過異性間的性途徑傳播就是最常見的黏膜感染,。
胡勤學(xué)認(rèn)為,,對HIV-1黏膜感染中主要的感染細(xì)胞群以及特異的細(xì)胞受體的確定,將非常有利于了解HIV-1感染的病理機(jī)制以及發(fā)展有效的預(yù)防與控制措施,。他們用一種阻止HIV-1進(jìn)入的抑制劑作為研究宮頸組織HIV-1感染中的首選輔助受體,,并試圖了解HIV-1黏膜感染傳播中遷移細(xì)胞以及結(jié)合受體的作用。通過阻斷CD4受體或者同時(shí)阻斷CCR5和CXCR4輔助受體,,可以抑制局部的HIV-1的黏膜感染,。相對而言,同時(shí)阻斷CD4受體和甘露糖C類凝集素受體(MCLR)———包括但不局限于DC-SIGN,對于抑制遷移細(xì)胞的HIV-1攝入和病毒的傳播是必要的,。另一方面,,直接針對HIV-1的結(jié)合物———單克隆抗體b12以及可溶性CD4的融合蛋白CD4-IgG2,可以有效阻止HIV-1的局部感染和傳播,。
據(jù)胡勤學(xué)介紹,利用流式細(xì)胞儀對遷移細(xì)胞的檢測發(fā)現(xiàn),,遷移細(xì)胞主要分為CD3+HLA-DR和CD3-HLA-DR+兩類,,而后一類細(xì)胞中的很大成分是表達(dá)DC-SIGN受體的,磁珠分選研究顯示這類CD3-HLA-DR+細(xì)胞承載了90%的HIV-1傳播,。另外一項(xiàng)針對未成熟單核細(xì)胞來源的樹突狀細(xì)胞的研究顯示,,當(dāng)MCLR和CD4作為HIV-1的gp120蛋白主要受體時(shí),病毒的捕捉和攝入將采用一種不同的機(jī)制,。他說,,他們的研究確認(rèn)了HIV-1黏膜(宮頸組織)感染中起主要作用的細(xì)胞受體,從而為抗病毒藥物的設(shè)計(jì)凸顯了一個(gè)非常好的靶點(diǎn),。
據(jù)了解,,胡勤學(xué)博士是中科院武漢病毒所培養(yǎng)的研究生,畢業(yè)后留所工作,現(xiàn)在英國留學(xué),。近期,,NatureReviewImmunology(2004年6月)的HIGHLIGHTS欄目,高度評價(jià)了胡勤學(xué)博士在艾滋病研究中的工作進(jìn)展.這篇題為“Pullingoutthestops”的綜述性評價(jià)指出,在沒有有效疫苗的情況下,阻礙HIV-1黏膜細(xì)胞表面的侵染和傳播可能是人類能夠阻止HIV傳播的最好的辦法,。近期的TheJournalofExperimentalMedicine報(bào)道了胡勤學(xué)等人利用能夠和HIV-1結(jié)合的細(xì)胞表面受體為靶標(biāo)的特異抗體和化合物抑制HIV在人的宮頸組織的侵染和傳播的研究,。在較為詳細(xì)地介紹了胡勤學(xué)等人的研究工作后,文章最后指出,,必須對病毒的吸附和感染有非常詳細(xì)的了解,,這樣我們才能設(shè)計(jì)新型的殺菌劑,提供足夠的保護(hù),,阻止HIV通過性傳播,。這篇報(bào)道證明了HIV在侵染人宮頸組織中所利用的主要受體,有助于高特異性殺菌劑的發(fā)展。
預(yù)防新生病毒病疫苗研究獲突破
近年來,,新生病毒病層出不窮,。如1994年發(fā)生在澳大利亞的Hendra病毒病,1997年發(fā)生于澳大利亞新南威爾斯地區(qū)Menangle病毒病,,1998年至1999年在馬來西亞暴發(fā)的Nipah病毒病,,2003年暴發(fā)的SARS,以及2004年在東南亞暴發(fā)的高致病性禽流感病毒,。新生病毒病嚴(yán)重危害人類的生命安全,,研究安全有效的疫苗是控制新生病毒病的有效手段。
中國微生物學(xué)會醫(yī)學(xué)微生物與免疫學(xué)專業(yè)委員會副主任委員、中科院武漢病毒研究所流感病毒學(xué)科組組長陳則研究員,,主要從事流感病毒和SARS-CoV疫苗的研究,。在這次會議上,他著重介紹了近年來在新生疾病及其疫苗研究的新進(jìn)展,。陳則研究員介紹說,,近年他們對新生病毒病研究主要集中于SARS病毒疫苗、禽流感病毒流行病學(xué)調(diào)查及其疫苗,、人流感病毒疫苗研究,。
他說,在SARS病毒疫苗研究方面已取得比較大的突破,。他們大量增殖SARS-CoV病毒,,并對其進(jìn)行滅活、純化,,制備滅活疫苗,。用滅活疫苗(加入或不加入佐劑),以不同的劑量免疫小鼠,,能夠誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生抗體,,加入佐劑組所產(chǎn)生的抗體高于不加入佐劑組。他們的研究還表明滅活疫苗誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體在體外能很好的中和SARS病毒,,為最終研制有效的疫苗跨出了扎實(shí)的一步,。
在禽流感病毒流行病學(xué)調(diào)查及其疫苗研究方面。2004年初,,我國受鄰近國家禽流感暴發(fā)的沖擊和影響,,養(yǎng)禽業(yè)受到了重創(chuàng)。據(jù)陳則介紹,,2004年3月,,他們對廣東和廣西等地的調(diào)查。采集宿主范圍:家鴨,、豬,、小鼠、野鴨,、野生鳥類,;采集樣品種類:糞便、鼻咽拭子,、泄殖腔拭子,、血清。完成了9株病毒的全基因組測序,,對禽流感病毒進(jìn)行了深入的遺傳進(jìn)化分析,。目前使用的禽流感疫苗不能很好地控制高致病性禽流感H5N1病毒的流行和傳播,。他們的疫苗研究試圖探索出一種高效的疫苗免疫途徑,使疫苗能夠完全保護(hù)禽類免受高致病性禽流感的感染,。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)全病毒滅活疫苗初免,,DNA疫苗加強(qiáng)能為小雞抗禽流感提供100%的保護(hù)。是一種有效的免疫程式,。
在人流感病毒疫苗研究方面,。陳則說,他們以往的實(shí)驗(yàn)表明,,表達(dá)流感病毒HA,、NA基因的DNA疫苗是有效的抗流感病毒疫苗成分。為了解決DNA交叉免疫保護(hù)能力有限的缺陷,,他們構(gòu)建了截短的HA,、NADNA疫苗,,可以用于將來構(gòu)建多價(jià)DNA疫苗,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:A型流感病毒HA基因缺失核苷酸的部位不同,缺失片段的質(zhì)粒對于保護(hù)小鼠抗致死量流感病毒攻擊的能力不同,;隨著NADNA連續(xù)缺失的核苷酸數(shù)目增多,,NA-DNA誘導(dǎo)的抗體效價(jià)下降,甚至失去保護(hù)作用,。
戊肝疫苗研究曙光初露
廈門大學(xué)福建省醫(yī)學(xué)分子病毒學(xué)研究中心夏寧邵教授在會上表示,,由他們承擔(dān)的HEV中和表位的發(fā)現(xiàn)、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及重組疫苗研究已經(jīng)取得階段性成果,,戊肝疫苗目前已經(jīng)完成臨床前研究,,將進(jìn)入I期臨床試驗(yàn)階段。
戊型肝炎病毒(HEV)是急性肝炎的主要病原體之一,,并常引起暴發(fā)流行,。1986~1988年間我國新疆南部的HEV大流行造成了12萬人發(fā)病,千余人死亡,。夏寧邵教授介紹,,HEV為無包膜二十面體對稱結(jié)構(gòu)RNA病毒,其病毒衣殼由ORF2編碼的單一蛋白組成,。在大腸桿菌中表達(dá)的ORF2的一個(gè)片段(E2)可以自發(fā)形成以二聚體為基礎(chǔ)的多種聚合結(jié)構(gòu),,二聚體蛋白與病人血清的反應(yīng)性顯著強(qiáng)于單體蛋白,提示二聚體蛋白形成了HEV的重要免疫優(yōu)勢表位,。E2蛋白免疫恒河猴可以對HEV產(chǎn)生完全的保護(hù)性,。用E2抗原制備了8株單克隆抗體,其中6株對二聚體的反應(yīng)性強(qiáng)于單體,,提示識別構(gòu)象型表位,;兩株對二聚體,、單體及變性蛋白的反應(yīng)性相當(dāng),提示識別線性表位,。以單抗進(jìn)行HEV的免疫捕獲PCR,,僅8C11、13D8和8H3單抗能夠直接捕獲病毒,,提示識別病毒顆粒表面的暴露結(jié)構(gòu),。這三株單抗的交叉阻斷實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),8C11和13D8可以相互完全阻斷,,提示識別同一表位區(qū)域,,而13D8對8H3不能阻斷,8C11非但不能阻斷8H3,,而且對8H3的結(jié)合有顯著增強(qiáng)作用,。利用Biacore生物傳感器測定這3株單抗及其Fab的親和常數(shù)(KD),8C11和13D8的KD值均為20納米左右,,其Fab片段的KD值較完整抗體有數(shù)十倍的提高,,可解釋為完整抗體的二價(jià)效應(yīng);8H3單抗的KD值
為1000納米左右,,但其Fab的KD值也大幅度下降,,提示Fab可以更容易地接近抗原表位并與之結(jié)合,意味著E2抗原上的8H3表位被其他結(jié)構(gòu)所部分遮蓋,,而8C11與抗原的結(jié)合可能引起了抗原空間結(jié)構(gòu)的改變,,從而去除了對8H3表位的遮蓋,導(dǎo)致8H3表位與抗原結(jié)合的顯著增強(qiáng),。病毒捕獲PCR證實(shí)了8C11對8H3表位結(jié)合的增強(qiáng)作用,,這一現(xiàn)象同樣存在于天然HEV,而不僅僅是在重組抗原E2上,。用8C11,、8H3分別以及聯(lián)合孵育HEV,再感染恒河猴,,結(jié)果8C11和8H3均可中和HEV的感染性和致病性,,而且二者有明顯的協(xié)同中和作用,證實(shí)8C11和8H3均識別病毒中和表位,。
夏寧邵教授介紹,,對E2抗原的系列缺失突變、點(diǎn)突變和延伸突變研究發(fā)現(xiàn),,E2的C末端的6個(gè)氨基酸的強(qiáng)疏水區(qū)域?qū)τ诙垠w及中和表位的形成至關(guān)重要,,破壞該區(qū)域的疏水性會引起二聚體無法形成以及中和表位活性的喪失。
他們對E2的延伸突變體的研究發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)重組蛋白239,,可以組裝成平均直徑15納米的類病毒顆粒(VLP),,并保持良好的中和表位活性,。用239蛋白制備的疫苗的免疫原性較E2疫苗有顯著的提高,動物實(shí)驗(yàn)證實(shí)239疫苗能同時(shí)對同型和異型病毒感染提供完全保護(hù),。目前該疫苗已完成臨床前研究,,即將進(jìn)入I期臨床試驗(yàn)。
尋找病毒致病致癌的“鑰匙”
———病毒與細(xì)胞因子的相互作用及其功能研究
病毒與細(xì)胞因子的相互作用及其功能研究是揭示病毒致病和致癌分子機(jī)理的基礎(chǔ),,能為病毒性疾病的防治提供理論依據(jù),。病毒學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院吳建國教授和新加坡國立大學(xué)腫瘤研究所黃燦華博士分別介紹了目前此方面的研究進(jìn)展,。
HBx蛋白吳建國教授介紹,,他們通過酵母雙雜交系統(tǒng)篩選以及正常組織與肝癌組織cD鄄NA文庫差異篩選等方法和手段,分離,、鑒定出多種與HBx蛋白相互作用的新的細(xì)胞因子,,并對新發(fā)現(xiàn)的兩種細(xì)胞因子(Hepsin和未知蛋白)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),,Hepsin和未知蛋白分別與HBx蛋白結(jié)合后,,對病毒復(fù)制、細(xì)胞凋亡,、細(xì)胞增殖等方面均有不同程度的影響,,為進(jìn)一步研究乙肝病毒致病和致癌的分子機(jī)理提供新的信息,。
COX-2基因環(huán)加氧酶-2(COX-2)基因是一個(gè)可誘導(dǎo)的基因,,在人體正常組織及細(xì)胞中處沉默狀態(tài),但在病毒感染,,細(xì)菌入侵或缺氧的條件下,,該基因被激活而表達(dá),而且COX-2的表達(dá)與機(jī)體炎癥反應(yīng)密切相關(guān)并可能與致癌有關(guān),。他們從轉(zhuǎn)錄水平上研究病毒(SARS,、乙肝、流感病毒等)蛋白誘導(dǎo)COX-2表達(dá)的分子機(jī)制以及鑒定參與COX-2轉(zhuǎn)錄調(diào)控的細(xì)胞因子,。實(shí)驗(yàn)證明,,SARS病毒S和N蛋白、乙肝病毒X蛋白,、流感病毒HS1蛋白等能通過不同的細(xì)胞轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子來調(diào)節(jié)COX-2的表達(dá)及其與功能,。
此外,吳建國教授還介紹,,他們綜合采用設(shè)計(jì)與化學(xué)合成新的抗病毒藥物,、篩選抑制病毒基因表達(dá)的小分子干擾RNA、研發(fā)抗病毒疫苗等方法與手段:篩選出一種影響乙肝病毒基因表達(dá)的小分子化學(xué)藥物,;設(shè)計(jì)與篩選出分別和同時(shí)抑制乙肝病毒與艾滋病毒(HIV)復(fù)制的小分子干擾RNA,;開展了以減毒傷寒桿菌為載體的艾滋病毒疫苗與肝炎病毒疫苗的研究,,為探索病毒病防治新途經(jīng)打下了基礎(chǔ)。