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抗病毒新型生物技术及防治策略的研究    

   

       传染性疾病是我国公共卫生系统面对的重大挑战,特别是艾滋病,乙型肝炎等重大传染病仅依靠常规的抗病毒药物还不能完全治愈,以艾滋(AIDS)为代表的病毒持续性感染及其相关疾病的治疗仍是国际难题,造成的持续性感染给人民健康与社会发展都带来了沉重的负担。而且近年来H7N9与H1N1高致病性流感病毒、SARS冠状病毒、MERS冠状病毒、埃博拉病毒等新发突发传染病来势凶猛,既缺乏高效抗病毒药物进行临床救治,也缺乏高效疫苗进行提前预防,给我国公共卫生安全带来极大的挑战。随着科学的发展,生物医学技术如治疗性疫苗、广谱中和抗体库储备、免疫细胞治疗等,因其可有效遏制病原体在宿主体内的繁殖、修复病原体造成的免疫病理损伤,激活宿主自身的免疫应答,为治愈重大慢性感染性疾病,及时有效应对新发突发传染病带来新的希望。常规的医疗手段对病毒持续性感染导致的疾病难以达到理想的治疗效果,而治疗性疫苗和免疫联合治疗等策略为治疗突破提供了重要思路,成为国际医药领域的研究热点。

1. HIV-1的功能性治愈策略研究

       抗人类获得性免疫缺陷病毒I型(HIV-1)药物,包括逆转录酶抑制剂,蛋白酶抑制剂等,只能暂时抑制病毒的复制,对于整合在宿主基因组形成潜伏感染的病毒则无法发挥作用,所以治疗艾滋病需要终身用药,一旦停药,体内的HIV-1病毒量将会快速反弹。因此,2012年的世界艾滋病大会将“治愈艾滋病”列为未来人类防治艾滋病的最重要目标之一。HIV-1的免疫干预策略便引入了功能性治愈的理念。该领域的研究也成为了当前国际生命科学研究领域的焦点和前沿。本实验室的研究方向如下:

     (i)特异性治疗性疫苗的研究。治疗性疫苗是指在已感染病原微生物或已患有某些疾病的机体中,通过诱导特异性的免疫应答,达到治疗或防止疾病恶化的天然、人工合成或用基因重组技术表达的产品或制品。通过优化疫苗设计而诱导产生广谱中和抗体(只在少数HIV-1患者体内产生)治愈策略研究。

     (ii)新型细胞免疫疗法以达到长期的功能性治愈效果的策略研究。随着现代免疫学的发展,科学界更加认识到人体的免疫系统包括免疫细胞和免疫分子等的重要性,其对于一些重大疾病的发生、发展、转移、逆转及消退都有着密切的联系。免疫疗法更是除了手术、放疗、化疗等治疗手段外,一种重要的治疗甚至治愈策略。近几年来,免疫治疗领域取得了多项突破,而AIDS免疫治疗也成为了当前生命科学与医学研究的最前沿和热点之一。

     (iii)单克隆抗体药物的研究:单克隆抗体作为靶向药物具有特异性强、疗效显著及毒性低的特点,被誉为“魔法子弹”,成为免疫治疗的重要组成部分。本实验室主要以重大感染疾病AIDS的病原微生物靶点进行重点攻关,寻找和开发一系列新靶点。

     (iiii)目前发展出的一种清除潜伏病毒库的新策略为:“慑杀”(Shock and Kill),即激活潜伏病毒的复制及其基因表达,然后通过结合自身免疫系统或HAART等方法将激活的病毒及其宿主细胞杀灭。该策略也被国际学术界广泛认为是现阶段最有潜力的治愈方案之一,为病毒库的清除开辟了新的思路。我们研究的主要内容围绕寻找高效、安全、可行性高的潜伏病毒库的激活剂,并在不同模型中检测药物对潜伏HIV-1的激活效果以及激活新机制的发现与研究开展。

2. HIV/AIDS新型防治技术

       在艾滋病预防方面,积极开展生物预防技术和HIV疫苗研究。

       HIV疫苗研究:广谱性疫苗的设计和研究;HIV疫苗在不同动物模型中免疫方式策略的研究;疫苗保护性机制的免疫反应的研究。

       HIV杀微生物剂研究:针对我国MSM人群新发感染显著上升的疫情特点,主要研究工作内容为:开展MSM队列研究,了解我国性途径HIV感染流行株分子特征;开发不同作用机制的多靶点连环阻断HIV感染的新型杀微生物剂;对杀微生物剂的临床前有效性与安全性评价技术体系进行补充和完善。

3. 抗HIV-1药物的靶向缓释系统的研究

       抗HIV-1药物直接递送具有一些不足之处,如半衰期短,易产生耐药性,治疗成本高,患者生活质量较差等问题。基于纳米递药技术的艾滋病药物的研发成为研究热点,越来越多的纳米材料由于其稳定性、多功能性和安全性被广泛的用于生物医学研究。纳米技术不仅可以提高抗 HIV-1 药物的活性,还能够改进抗病毒药物递送的目标区域甚至达到靶向投递,并且还具有缓释控释效果。我们在靶向缓释系统方面开展的主要工作有:(i)构建HIV-1药物与纳米颗粒的共聚物,共聚物细胞摄取水平及机制研究,检测体外抗HIV-1活性及作用机制研究,体内体外药物代谢动力学研究;(ii)特异性靶向HIV-1膜蛋白的纳米缓释策略研究。期望通过携HIV药物新型靶向缓释载体的构建来实现HIV-1膜蛋白的靶向定位,使药物在HIV-1感染细胞及HIV-1处进行富集,实现药物的靶向释放并改善HIV-1用药产生的耐药性,间接提高HIV-1药物的半衰期,降低用药的成本。主要研究内容包括,新型载体抗HIV功能检测,新型载体抗HIV作用机制研究等。

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