研究人員以創紀錄的速度製造出人類流感抗體

用流感倖存者的抗體快速製造的療法可能為更有效地阻止大流行鋪平道路


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一種快速生產用於對抗感染的蛋白質的新方法可能意味著在未來大流行期間的生死攸關。研究人員今天在《自然》雜誌上報道說,他們已經完善了一種製造單克隆抗體的方法,這種抗體能夠摧毀諸如禽流感之類的疾病,禽流感有能力與人類流感變種交換基因並從鳥類跳到人類身上。

他們的研究是一項巨大的進步,因為據該研究的合著者、俄克拉荷馬城俄克拉荷馬醫學研究基金會(OMRF)的免疫學家帕特里克·威爾遜說,這標誌著科學家首次能夠快速生成這種殺死疾病的蛋白質。他說,研究人員有朝一日可以在一個月內用倖存者針對威脅性疾病產生的天然抗體快速配製出一種療法,從而挽救許多生命,並將潛在的流行病扼殺在萌芽狀態。

他說,直到現在,生產足夠的單克隆抗體來保護大量人群需要長達三個月的時間,因為免疫系統僅在響應感染時才會泵出少量抗體。

美國國家過敏和傳染病研究所所長安東尼·福奇稱這項新工作是“重大進步”,他在一份宣告中指出,這項工作“為生產[單克隆抗體]開闢了道路,這些抗體有可能用於診斷或治療”流感以及其他傳染病,如丙型肝炎和人類免疫缺陷病毒(HIV),後者可導致全面的艾滋病。

這種由威爾遜和亞特蘭大埃默裡大學醫學院的同事們率先開發的新技術,透過使用所謂的B細胞(白細胞產生抗體,然後將其運送到感染部位以對抗入侵的細菌)在響應疫苗而非實際感染時產生的抗體來節省時間。

根據威爾遜的說法,20世紀上半葉,通常使用來自(故意感染的)動物的單克隆抗體來嘗試治療白喉(一種上呼吸道疾病,在1924年研製出疫苗之前,20世紀20年代初期每年導致大約15,000人死亡)和破傷風(一種潛在致命的感染,也稱為鎖頜,因為它破壞的肌肉之一在下頜)。然而,存在相容性問題:在大多數情況下,人類免疫系統將動物抗體視為外來抗體並拒絕它們——或者缺乏摧毀它們的彈藥,從而使患者病情加重。

為了避免這些問題,研究人員一直在努力完善和加快從人類中提取單克隆抗體、在實驗室中複製它們,然後將其注射到患有其形成的疾病的受害者身上的程式。收集這些抗體的關鍵是從特定流感毒株的倖存者身上,或者從接種過流感疫苗的人身上(因為流感疫苗含有病毒的減弱版本)中去除攜帶這些抗體的B細胞。

到目前為止,科學家們在嘗試快速重建足夠大的數量以挽救生命時遇到了問題。威爾遜說,傳統上,這個過程花費的時間太長了,以至於當產生足夠多的新B細胞時,目標流感毒株已經突變成一種不再容易受到捕獲的抗體攻擊的形式。

在新方法中,研究人員從接種過疫苗的人體內分離出B細胞——因此產生了針對季節性流感的特異性抗體。但是,威爾遜說,這些團隊沒有促使提取的B細胞增殖,而是簡單地從它們身上提取產生抗體的基因,並將其插入現有的B細胞系中,從而增加了它們的蛋白質產量。

科學家們為了獲得夢寐以求的蛋白質而利用的那種B細胞被稱為抗體分泌漿細胞(ASC)。ASC是免疫系統在檢測到感染(包括減弱的疫苗版本)時派出的第一線防禦者之一。這些細胞的任務是偵察潛在的危險,併發出訊號,通知所需的後備細菌戰鬥機擊敗入侵的軍隊。ASC的壽命很短,因為它們更多的是作為偵察兵而不是戰鬥士兵。

研究小組發現,在他們的峰值期間(接種疫苗後七天)分離的ASC中,多達80%含有針對他們注射的流感毒株的單克隆抗體。

威爾遜說:“之所以如此令人興奮,是因為同樣型別的B細胞可能存在於[患有]原發性感染的人身上,”他指出,迄今為止,研究人員僅表明,這適用於響應疫苗產生的抗體。該團隊現在計劃在感染流感或其他病毒的人身上測試該方法。

瑞士貝林佐納生物醫學研究所所長安東尼奧·蘭扎韋基亞強調,威爾遜技術的效果取決於ASC活躍的相對較短的時間跨度。

蘭扎韋基亞認為他自己的研究更有希望:他使用所謂的記憶B細胞收穫了針對嚴重急性呼吸系統綜合徵(SARS)和禽流感的抗體,記憶B細胞是免疫細胞,它們儲存來自所有疫苗和以前擊敗的病毒的抗體,並永久保留在血液中。

他說:“如果你患上自發性疾病,你只有很短的時間視窗可以獲得[ASC],因此,靶向[從戰勝疾病的人那裡獲得的]記憶B細胞可能是一種優勢。”

威爾遜說,問題在於,一個人擁有的記憶B細胞相對較少——“大約只有千分之一”,因此從它們中提取抗體的過程非常耗時,因為必須首先找到它們。

他說:“我們正在製造新的抗體,這些抗體[可能更有效,因為它們]正在與非常特定的病毒毒株結合。”他補充說,這種新技術還可以透過測試提取的抗體對流感毒株的有效性來確定某人患有的流感毒株。

威爾遜說,如果該技術在人體臨床試驗中被證明是安全有效的,那麼幾年內它可能會得到廣泛應用。

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