上海复旦大学:凌晨的实验室里放飞思想的灵感
被称为SARS病毒“近亲”且高致死性不亚于SARS的MERS(中东呼吸综合征),最早于2012年被通报发现,但截至目前人类仍然没有找到攻克它的办法。近日,复旦大学医学分子病毒学教育部/卫生部重点实验室姜世勃教授团队宣布,与美国科学家联合研发了对MERS病毒具有高抑制活性的全人源单克隆抗体(m336)。该抗体是目前针对MERS病毒最好的候选治疗药物之一,具有极强的病毒中和活性。
这已经是姜世勃教授团队在MERS的研究中第二次取得重要突破。此前,他们已研发出具有国际领先水平的抗MERS多肽抑制剂(HR2P-M2),能有效地保护动物免受致死剂量的MERS-CoV攻击,明显降低已感染动物肺部的病毒载量。该研究成果已发表在国际著名杂志NatureCommunications和传染病领域顶尖杂志JournalofInfectiousDiseases。姜教授把这两项研究比喻为与MERS抗争的“两驾马车”,前者用于重症救治,后者成本更低,适用于预防和发展中国家常规治疗。
从2012年以来,复旦团队已在国际专业学术杂志上发表MERS相关研究论文20余篇。这个平均年龄仅32.4岁的研究团队,为攻克这一国际难题付出了常人难以想象的努力。
2012年,MERS病毒在中东地区被发现不久,受感染者人数有限,因此很少有人愿意在这样的“冷门”病毒上下功夫做研究。那一年,姜世勃带着一批时年仅30岁左右的青年人组成了第一批MERS研究团队。这是一个几乎“从无到有”的过程,从一张简单的基因序列图谱开始,团队的每位成员都在不断摸索中获得一步步突破。
为了设计更好的多肽抑制剂,80后博导、核心成员陆路牺牲了大量休息时间。有一次,在办公室盯着电脑屏幕上的六螺旋晶体结构反复分析至深夜的他,直到凌晨终于设计出多种组合,回家后又突然想到有个EK位点的修改可能会获得突破,但家中电脑没有该模型软件,他立即返回实验室,趁着灵感通宵设计出了新多肽HR2P-M2。后来证明,这次的设计是最优的,其可溶性相对于之前的HR2P提高了1000倍,该多肽也就是最后在动物模型上获得成功的多肽。
全人源抗体库的构建则由31岁的应天雷主要完成,工作强度非常大。两个月的时间里,他每天都要处理几百毫升人体血液。实验中有一个步骤涉及人体RNA样品的处理,由于担心RNA易被降解,应天雷把本来需要一周多完成的实验压缩到三天内完成。这个抗体库后来被证明具有极高的容量和质量,从中不仅筛选到了针对MERS等病毒的高活性抗体,还筛选到针对癌症、神经退行性疾病等重要疾病的一系列高活性全人源单抗。