北大長江學者Science發表重大成果顛覆病毒疫苗原有概念

來自北京大學藥學院，天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室的研究人員發表了最新研究成果：以流感病毒為模型，發明了人工控制病毒復制，從而將病毒直接轉化為疫苗的新技術，這一發現顛覆了病毒疫苗研發的理念，成就了活病毒疫苗的重大突破。

這一研究成果公布在12月1日的Science雜志上，文章的通訊作者是北京大學周德敏教授，第一作者是直博生司龍龍和徐歡，其他研究人員還包括北京大學張禮和院士。周德敏教授研究組主要從事藥物研發過程中新技術新方法的研究，方向包括新型抗病毒小分子、蛋白質生物大分子藥物、藥物靶點/生物標志物發現與確證等。

據報道，鑒于這一成果在預防和治療病毒性傳染病方面的重大醫學價值和社會意義，全球最大的科技新聞工作站SciPak將該發現作為亮點，于美國東部時間12月1日下午2：00向全球媒體發布。隨即新華社、紐約時報、華爾街日報、加拿大廣播公司和香港南華早報等媒體相繼跟進,對這一重大發現進行了專題報道。Nature雜志也對此突破性進展給與了高度評價，認為周德敏及其北京大學同仁們建立的方法將被廣泛用來制備更高效的病毒疫苗。

流感、艾滋病、SARS和埃博拉出血熱等致命性傳染病及其周期性爆發,時刻危害著人類健康和社會穩定，其幕后黑手是結構多樣、功能復雜且變異快速的病毒，而疫苗是預防病毒感染的有效手段。當前臨床使用的疫苗或因病毒滅活致免疫原性和安全性差，或因制備工藝復雜而不通用，或因病毒突變致免疫逃逸失效，從而使人們往往談病毒色變。

在這篇文章中，研究人員以流感病毒為模型，發明了人工控制病毒復制從而將病毒直接轉化為疫苗的技術，即在保留病毒完整結構和感染力的情況下，僅突變病毒基因組的一個三聯碼，使流感病毒由致命性傳染源變為了預防性疫苗，再突變三個以上三聯碼，病毒由預防性疫苗變為治療病毒感染的藥物,并且隨著三聯碼數目的增加而藥效增強。

這一“四兩撥千斤”技術不僅使疫苗研發不再復雜，而且擺脫了對病毒生物學知識獲得的依賴，并適用于幾乎所有病毒。這一發現顛覆了病毒疫苗研發的理念，成就了活病毒疫苗的重大突破。

作者簡介：

周德敏 博士 教授
教育部長江學者
科技部973首席科學家
全國生物候選藥物牽頭科學家
北京大學藥學院院長
天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室主任

1985-1990年，北京醫科大學本科；
1990-1996年，北京醫科大學/日本筑波大學聯合培養博士；
1996-1998年，任日本筑波大學應用生物化學系助理教授；
1999-2002年，在美國加州大學伯克利分校化學系/Scripps研究所從事博士后工作；
2002-2008年，任美國Chugai-Roche 和Immusol生物制藥高級研究員、課題組長和Devision Head等；

2009年回北京大學藥學院工作。

主要從事藥物研發過程中新技術新方法的研究，方向包括新型抗病毒小分子、蛋白質生物大分子藥物、藥物靶點/生物標志物發現與確證等。

目前牽頭國家973、創新藥物專項、基金委重大和國際合作基金等七項；在Science、PNAS、Chem Rev、JACS、JMC、NAR等雜志發表論文50余篇，研究的多個候選藥獲企業支持進入開發階段；全國首屆優秀博士論文獲得者；擔任藥學權威雜志J Med Chem和Eur J Med Chem編委、J. Chin. Pharm. Sci.【中國藥學(英文版)】的執行主編。

原文摘要：

Generation of influenza A viruses as live but replication-incompetent virus vaccines

The conversion of life-threatening viruses into live but avirulent vaccines represents a revolution in vaccinology. In a proof-of-principle study, we expanded the genetic code of the genome of influenza A virus via a transgenic cell line containing orthogonal translation machinery. This generated premature termination codon (PTC)Charboring viruses that exerted full infectivity but were replication-incompetent in conventional cells. Genome-wide optimization of the sites for incorporation of multiple PTCs resulted in highly reproductive and genetically stable progeny viruses in transgenic cells. In mouse, ferret, and guinea pig models, vaccination with PTC viruses elicited robust humoral, mucosal, and T cellCmediated immunity against antigenically distinct influenza viruses and even neutralized existing infecting strains. The methods presented here may become a general approach for generating live virus vaccines that can be adapted to almost any virus.