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防御登革热病毒新方法:快速诱导中和抗体,或可取代传统疫苗

登革热病毒是最严重的通过蚊子传播感染人类的病毒之一。近几十年,登革热病例和潜伏的致命性登革热休克综合征患者数量一直在增长。每年近4亿人感染这种病毒。登革热病毒的感染范围已经扩散至100多个国家,在全球范围内的造成卫生和经济负担。

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虽然防御登革热病毒的疫苗一直在研发中,目前还没有能够同时对四种登革热病毒株型或者血清型提供持续免疫能力的疫苗问世。患者获得其中一种类型的病毒免疫力后,对其他类型的病毒却没有免疫能力。


宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员开创了一个研发免疫疫苗的全新方法——无需疫苗接种获得免疫力。研究人员给试验小鼠注射一种合成编码特殊的中和抗体的DNA,使得感染抗登革热病毒的小鼠体内快速产生抗体,在不接种特异性疫苗的情况下能抵抗疾病。这种快速免疫方法称为“DMAb”,能够快速保护试验小鼠。


矛盾的“病毒优势”


一般的疫苗抗体有两个重要的结构区域:一端是蛋白识别区域,识别目标蛋白,例如登革热病毒的膜蛋白;另一端是受体结合区域,能够与免疫细胞的受体结合,能够启动免疫系统,防御病毒入侵。


然而,登革热病毒却有特殊的“自然优势”:登革热病毒倾向于感染抗体识别的特定细胞。从登革热感染后的血清型中获得低含量的抗体,这些抗体识别其他不同的血清型,同时,抗体会与特定的细胞结合,这就造成病毒倾入细胞的坏局面,从而导致病毒复制、数量增多和抗性增强,最终病情严重甚至致命。许多研究人员试图消除细胞受体。然而,传统的免疫技术通常不能生产出不结合受体的抗体。


目前的研究中,编码防御登革热病毒的中和抗体的DNA 能够产生中和抗体,且与细胞受体不结合,有效地消除了登革热感染的增强和致命性。


病理学和实验室医学教授、基因疗法和疫苗计划主席David B. Weiner说:“提供单克隆抗体的工程创新方法可能是对抗病毒感染和个体治疗一个重要突破。”


肌内注射DMAbs的应用前景


过去几十年内,单克隆抗体(mAbs)是治疗多种疾病一个重要方法,包括癌症、自身免疫疾病或者传染疾病。然而,这种抗体昂贵且研发过程耗时。传统上,mAbs在大规模细胞培养实验室研发、体外生产。既然抗体会随着时间失效,医院里的mAbs需要经常性重复管理,这个过程提高了其成本。


而DMAbs,体内产生,可能克服这些限制,减少成本壁垒,以便这种抗体能让全球更多的人受益。该研究的主要作者、维纳实验室博士研究生Seleeke Flingai认为,随着抗体研发的快速发展,DMAbs有更大的应用前景。


这项研究中,试验小鼠在感染登革热病毒一周内注射DMAb后,没有出现死亡。这种防御效率远远高于传统疫苗。研究的下一步计划是进行更多的动物试验,以及测试这种方法能够用来预防和治疗其他疾病。


Weiner强调,快速诱导免疫适用于特殊的人群,包括游客、老年人或者其他对疫苗敏感的人群。


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