福奇希望現在就開始抗擊下次大流行

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 【本報訊】為了避免未來幾年再次發生大流行,安東尼•福奇博士希望啟動一項雄心勃勃的計劃, 以製造原型疫苗(prototype vaccines),以預防來自20 個威脅人類生活病毒家族的病原體。預計每年的成本總計“數十億美元”,而且至少五年內不會出現第一輪結果。此外,還需要大量的科學家來進行必要的研究。使用與COVID-19 相關的研究工具,科學家們將研究每種病毒的分子結構,尋找抗體必須攻擊它的位置,並找出如何促使身體產生這些抗體。福奇說:“我相信我們會獲得資金,它可能會在2022 年開始,”他補充說,他一直在“與白宮和其他人討論”。美國國立衛生研究院(NIH)院長Francis Collins博士表示,他認為必要的資金將得到分配,並補充說該項目“引人注目”。大部分財政支持將來自福奇領導的國家過敏和傳染病研究所(NIAID),但額外的資金必須由國會分配。該研究所今年的預算略高於60 億美元。

  如果檢測到一種新病毒從動物身上蔓延到人身上,科學家們可以通過快速製造必要的原型疫苗來使人們在疫情爆發時免疫。原型疫苗項目是NIAID 疫苗研究中心副主任Barney Graham 博士的創意。

  年復一年,病毒威脅要變成大流行病,格雷厄姆指出: 2009 年的H1N1 豬流感、2012 年的基孔肯雅熱、2013 年的中東呼吸綜合徵、2014 年的埃博拉病毒和2016 年的寨卡病毒。每一次,科學家都爭先恐後地試圖製造疫苗。他說,他們唯一的成功是部分成功,埃博拉疫苗有助於控制流行病,但不能對抗其他埃博拉病毒株。在疫苗可以製造或測試之前,其他流行病已經減弱。但是研究人員現在有了過去十年開發的新工具,使科學家能夠查看病毒的分子結構,分離阻斷病毒的抗體,然後找出它們結合的位置。結果:能夠更精確地針對每種新出現的病原體。現在,該研究所已經為20 個病毒家族中的每一個創建了一個電子表格,顯示了對每種病原體的解剖結構和脆弱性的瞭解,該研究所疫苗研究中心主任約翰•馬斯柯拉博士告訴。“對於每個病毒家族,我們處於不同的知識和疫苗開發狀態,”馬斯柯拉說。例如,拉沙熱和尼帕病毒的疫苗還處於早期階段。基孔肯雅熱和寨卡病毒的疫苗正在進一步開發中。

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EB病毒感染受體鼻咽癌和胃癌防控新靶點

【本報訊】近日,大陸中山大學腫瘤防治中心曾木聖教授課題組和哈佛大學醫學院趙波教授合作,在EB病毒感染機制研究方面取得重要進展。

  他們發現,EphA2是EB病毒感染上皮細胞的關鍵受體,揭示了EphA2介導EB病毒進入新機制,並進一步發現阻斷EB病毒感染的多條途徑,為相關疾病的干預提供新靶點。該成果相關論文日前在《自然‧微生物學》上線上發表。

  EB病毒感染被認為是多種惡性腫瘤的致病因之一,與伯基特淋巴瘤、鼻咽癌和約10%的胃癌發病密切相關,闡明其感染細胞機制對相關腫瘤防治尤為重要。據介紹,EB病毒主要感染的是人類口咽部B淋巴細胞和上皮細胞,涉及病毒多個表面糖蛋白及多個細胞受體的多步驟過程,感染機制複雜。

  EB病毒感染B淋巴細胞主要通過受體CD21。曾木聖課題組前期鑒定了EB病毒受體分子,並在此基礎上發現表皮生長因數可促進EB病毒感染鼻咽上皮細胞。

  據瞭解,此次研究採用基因表達譜晶片和RNA沉默技術,初步鑒定跨膜酪氨酸激?受體EphA2是EB病毒感染上皮細胞的宿主因數。他們在用基因編輯技術敲除EphA2的上皮細胞後發現,EBV病毒幾乎完全失去感染能力。研究人員還發現,5-二甲基吡咯基苯甲酸顯著阻斷EBV感染,而過表達EphA2則顯著增強EB病毒感染。

「研究表明,EphA2直接結合EB病毒糖蛋白並促進EB病毒內吞和融合,進一步發現EphA2對其介導EB病毒感染極為關鍵。」曾木聖說,目前EB病毒疫苗正在實驗室研究階段,而這一發現對研發EB病毒疫苗將提供。

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鳶尾素或可治療急性肺損傷 人工合成物亦有相同效果

【本報訊】中國大陸陸軍軍醫大學大坪醫院心血管內科曾春雨團隊發現,運動後產生的鳶尾素不但能燃燒脂肪,更重要的是其對線粒體的保護可用於治療急性肺損傷。該團隊博士後陳墾課題組歷時5年研究,在動物實驗中證實了這一點。研究成果近日刊登在《科學》雜誌子刊《科學轉化醫學》上。

  心肺梗死後血運重建以及心肺移植等過程中,因為缺血再灌注而造成的心肺損傷,是手術和治療併發症發生的重要原因,是內外科多個學科均需解決的關鍵問題。

  既往研究發現,運動後骨骼肌釋放的鳶尾素對改善肥胖有積極作用。在此基礎上,曾春雨團隊研究人員發現了其對急性肺損傷的治療及保護功效。進一步研究破解了其治療和保護的機制,即在缺血再灌注引起的肺急性損傷中,鳶尾素靶

向性地到達受損細胞的線粒體,控制有害的氧自由基生成,降低氧化應激反應,減少有害過程。

  課題組以缺血再灌注急性肺損傷小鼠為研究物件,採用肢體遠端缺血預適應的方法誘導骨骼肌釋放鳶尾素,使循環血液中的鳶尾素量達到基礎值的3倍以上。鳶尾素的升高發揮了抵抗肺損傷的作用:小鼠模型的肺損傷程度降低,生存率提高了60%左右。而給予小鼠注射相似量的人工鳶尾素亦可使其生存率提高50%以上,並保護了肺結構和功能,降低肺水腫的程度。

  曾春雨說,實驗證實,採用遠端肢體缺血預適應的方法誘導肌肉釋放鳶尾素,能有效地減輕肺損傷症狀,提高實驗動物生存率,使用人工合成的鳶尾素多酚分子也具有相同的治療效果。研究的意義在於,對於重症患者來說,可以使用人工合成鳶尾素多肽的方式控制肺損傷的發生。這一研究成果的應用將有可能極大地提升重要器官損傷的預防和治療效果。

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美研究揭新酵素作用機制: 腸內菌干擾常用血糖藥作用

 微生物影響健康無所不在!美國普林斯頓大學(PrincetonUniversity)研究團隊新發現一類由腸道細菌產生的Maks酵素,可能會和第二型糖尿病患者經常使用的口服降血糖藥acarbose交互作用,進而影響到藥效。這項研究刊登在2021 年12 月的《Nature》。

  Acarbose是一項行之有年的常用糖尿病處方藥,它藉由抑制人體內負責分解碳水化合物的酵素,延緩葡萄糖在腸道的吸收,進而幫助患者控制血糖濃度。它最早是在土壤的放線菌(Actinoplanes)發現、分離出來的成分,在自然環境中,acarbose是放線菌和其他種類細菌競爭碳水化合物來源的策略。

  不過,放線菌在釋出acarbose抑制其他細菌的同時,也會表現另一種acarbose 的「解毒劑」(antidote), 稱作「acarbose 激酶」(acarbose kinase),它能夠透過修飾acarbose使其不活化。

  研究團隊認為,這種使acarbose不活化的能力可能並非土壤放線菌獨有,可能也存在於人體內的微生物體(microbiome,即微生物的集合體)。因此他們從NCBI數據庫中的人類微生物體DNA序列中,找出70種與acarbose不活化潛在相關的基因,再從中挑選出9個基因,並將其合成出對應的酵素蛋白質。

  最後,研究團隊找出一種和acarbose激酶功能相似的酵素,在實驗室中能夠阻斷acarbose的活性,且當這個基因被導入缺乏acarbose不活化能力的口腔細菌時,能讓該細菌獲得對acarbose的抗性。

  此外,研究團隊還與美國能源部研究機構——國家同步輻射光源-II (NSLS-II)的高自動化巨分子結晶學(AMX)及尖端圍聚焦巨分子結晶學(FMX)實驗工作站合作,以X光結晶學分析這種酵素的結構。

  分析結果顯示,這個酵素擁有和放線菌的acarbose激酶相似的結構,研究團隊便依據這項新發現,新命名了「微生物體衍生acarbose 激酶」(microbiome-derived acarbosekinases, Maks)的蛋白質家族。

  研究團隊接著發現,人類腸道中有許多細菌都具有表現Maks蛋白基因的能力,且存在於廣泛的人類族群中,這意味著許多人體內可能都存在著對acarbose這種糖尿病藥物產生抗性的細菌。

  為了進一步探索Maks是否會影響糖尿病患者使用acarbose藥物的效果, 在美國羅格斯大學(Rutgers Univeristy) 趙立平(Liping Zhao)教授協助之下,研究團隊分析了16位接受acarbose治療但沒有其他介入的臨床試驗患者群。

  結果發現在這16人之中,體內含有生成Maks能力微生物的患者群,在使用acarbose的藥效確實較低。研究團隊表示,雖然分析的患者不多,未來仍需要更大規模的臨床試驗來瞭解微生物體的Maks酵素在影響acarbose治療糖尿病的效果,但這確實指出一項在人類微生物體與重要臨床藥物之間未曾發現的交互作用。