正在韓國流行的MERS病毒(中東呼吸綜合征),一度引發世界范圍內的關注。
截至目前,韓國確診病例已增至186人。作為SARS病毒的“近親”,從2012年首次通報MERS病例以來,人類還未攻克這種病毒,其病源及傳播渠道的未知性、高致死性引發民眾持續關注。
近日,復旦大學醫學分子病毒學教育部/衛生部重點實驗室姜世勃教授團隊與美國科學家聯合研發了對MERS病毒具有高抑制活性的全人源單克隆抗體(m336),成為目前針對MERS病毒最好的候選治療藥物之一。相關文章已發表在國際權威傳染病學雜志。
該團隊因此轟動全球傳染病學領域,當他們從幕后走到臺前時,更令人訝異不已——團隊平均年齡僅有32.4歲,其中許多骨干是80后、90后。這支“青年軍團”究竟是如何攻克這一國際難題的呢?
關注MERS時僅9名患者
早在2012年,姜世勃教授團隊就開始關注MERS病毒發展,當時該病毒全球受感染者只有9人。姜世勃說:“干我們這行的,每出來一個新的高致病性病毒,就希望馬上研究出針對該病毒的防治策略,為應對其疫情提供技術儲備。”
團隊核心成員陸路說:“我們圈子里都知道,傳染病是‘窮人病’,相對癌癥這些病,我們都不指望靠它發財。但我們總覺得,人類面對許多未知的疾病,應該盡可能地積累一些認識,才能在將來做好防控工作。”
帶著這個樸素的想法,那一年,姜世勃帶著一批30歲左右的青年人組成了第一批MERS研究團隊。這是一個幾乎“從無到有”的過程,從一張簡單的基因序列圖譜開始,團隊的每名成員都在不斷摸索中獲得一步步突破。
為了設計更好的多肽抑制劑,陸路犧牲了大量休息時間。有一次,他在辦公室分析至深夜,終于設計出多種組合,回家后又突然想到有個修改可能會獲得突破,便立即返回實驗室,干了一個通宵。后來證明,該多肽的設計是最優的。
全人源抗體庫的構建則由另外一名核心成員應天雷主要完成。兩個月的時間里,他每天都要處理幾百毫升人體血液,以致當時看到肉類食物就反胃。實驗中有一個步驟涉及到人體RNA樣品的處理,由于RNA易被降解,應天雷把本來需要一周多時間完成的實驗壓縮到3天完成,30多個小時沒合眼連續實驗,導致他患上結膜炎。
25歲的博士生夏帥至今仍記得“檢測多肽抑制劑活性”時的情形,“每天都在檢測新設計合成的新多肽抑制劑的活性”,一個多星期的時間,他的活動范圍只限于實驗室,晚上就睡在瑜伽墊上。
功夫不負有心人。團隊設計的HR2P-M2多肽目前正在進行更深入的動物實驗,同時,團隊正在對m336抗體進行改造,使其具有更好的ADCC效果,目前該成果正準備申請國家ZL。
準確預測病毒關鍵結構域
“那么年輕!”是不少人近距離接觸該團隊的第一印象。姜世勃進入抑制劑領域的研究在國際上一直處于領先地位,有人不理解,以其“千人計劃”學者的身份,完全可以招募到業界資深研究者,何必辛苦培養一群80后、90后的“新人”?
姜世勃有著自己的看法:“培養學生,失敗并不奇怪。但你不能因為會失敗,就不給年輕人機會。”
他的眼光也非常精準,兩名骨干研究員——陸路和應天雷,不僅有著吃苦耐勞的學術沖勁,同時有很強的組織課題以及演講能力,參加國際會議時也很擅長與人打交道。姜世勃說:“最怕太過書生氣。”這些思路活躍、“做得好也說得好”的年輕人,亦如同遇見伯樂的千里馬,找到了施展才華的最佳空間。
“復旦大學醫學分子病毒學教育部/衛生部重點實驗室是國內外知名的學術單位,我和天雷都是慕名而來。”陸路回憶起與復旦大學結緣的過程,“我和天雷在申請復旦大學時,在某些方面達不到學校的要求,不過姜老師對我們的能力很了解,認為對人才的使用就要不拘一格,大膽提出了破格引進,并說服了院系。”
此后,團隊也漸漸壯大起來,從2012年組建時的4人,發展到如今的10人。
在學生的印象中,姜世勃也經常上陣指導實驗研究工作。在建立MERS病毒S蛋白介導的膜融合模型時,有些學生由于經驗不足,不能很好地做出判斷。“有一次,姜老師將學生已經丟棄的實驗平板撿回來,在顯微鏡下親自觀察,發現了融合跡象后馬上指導學生優化條件,很快獲得了成功。”
陸路表示,近期醫學分子病毒學重點實驗室團隊還在積極聯系新的人才引進,希望有更多優秀的年輕血液注入團隊,讓青年人才得到更全面的培養,在思想的合作交流與碰撞中迸發新的火花。
多年抗病毒藥物及疫苗的研發經驗,使得姜世勃團隊能夠迅速預測MERS病毒上對其功能至關重要的關鍵結構域。他們做出大膽預測,即針對這些結構域開發的抗體藥物和多肽藥物將會具有很好的抗病毒活性。在多肽抑制劑的研究中,團隊利用在HIV類似藥物上的研發經驗,快速建立了MERS病毒進入抑制劑的研發模型和一系列分析手段,從而很快找到了六螺旋區域,并設計出了相關多肽抑制劑。
10月9日,國家衛生健康委舉行新聞發布會。浙江省疾控中心研究員蔣健敏在會上介紹,國慶中秋假期結束,旅游返程后需重點關注三類傳染病:呼吸道傳染病、消化道傳染病和蟲媒傳染病。當前氣溫變化大,不少人因免疫系......
動物的循環系統和植物的維管系統,是保障它們物質養分高效運輸和交換的重要通道,同時也是病毒系統性侵染的最為有效的路徑。為應對這種威脅,動植物均演化出了功能上高度相似的阻塞性防御機制。當病毒侵染時,動物的......
美國哥倫比亞大學和洛克菲勒大學科學家利用細菌作為“特洛伊木馬”,繞過人體免疫系統的監控,將病毒直接運送至腫瘤內部。隨后,細菌與病毒協同作戰,對癌細胞發起強力攻擊。相關研究成果發表于最新一期《自然·生物......
水稻作為最重要的糧食作物,為超過半數的世界人口提供主食。然而,水稻黑條矮縮病毒(SRBSDV)等病毒嚴重危害水稻生長,威脅糧食生產安全,解析病毒—水稻互作的分子機制對水稻病毒病的防控具有重要意義。近日......
病毒在治療各類癌癥方面展現出巨大潛力,但免疫反應限制了其僅適用于體表附近腫瘤。如今,科學家證實,通過基因工程細菌包裹病毒可突破這一限制,顯著延緩小鼠體內惡性腫瘤的生長速度,這意味著將細菌與病毒結合可進......
記者11日從中國海洋大學獲悉,該校海洋生命學院汪岷教授團隊基于序列比對和圖論方法,開發了病毒分類新工具ViralTaxonomicAssignmentPipeline(VITAP)。該成果近日在國際知......
“驚蟄”節氣過后,植物蘇醒,展現出勃勃生機,但那些看不見摸不著的病毒也開始“興風作浪”。當植物得了病毒病,生長受阻,病毒是如何在植物體內“作惡”的?這一機制一直未被揭露。3月5日,山東農業大學園藝學院......
鵬城實驗室-北京大學聯合團隊與廣州實驗室研究員周鵬團隊合作,研究實現了跨病毒類型和跨毒株的通用預測,涵蓋新冠、流感、寨卡和艾滋病病毒,展現了AI助力自然科學研究范式革新的巨大潛力。近日,相關成果發表于......
在與太陽無休止的斗爭中,人類皮膚可能有一些意想不到的微觀盟友。暴露在紫外線下會破壞細胞中的DNA,增加一個人患皮膚癌的可能性。但是,根據近日發表于《癌細胞》的一項對小鼠和人類的研究,正常人類皮膚上常見......
對AI設計的蛋白質“納米籠”進行低溫電子顯微鏡分析。圖片來源:韓國浦項科技大學韓國浦項科技大學研究團隊利用人工智能(AI)技術,設計出一種“納米籠”,成功模擬出病毒的復雜結構。其可遞送治療基因,進而成......