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Science:重大突破!构建出急性和慢性HCV感染小鼠模型,为开发丙肝疫苗铺平道路

来源:本站原创 2017-07-22 19:45


利用纽约市大鼠,科学家们如今具有一种强大的工具来研究HCV感染。

2017年7月22日/生物谷BIOON/---俗话说,一分的预防胜于十分的治疗。就丙肝病毒(HCV)感染导致的丙型肝炎而言,它可能更是如此。全世界将近有7100万丙型肝炎患者,这种疾病如果不加以治疗的话,就可能导致肝硬化和肝癌。

原因在于这种疾病没有表现出外在的迹象,而且80%以上的患者未被诊断出。因此,尽管一种有效的治愈方法确实存在,但是最需要的还是一种第一时间就阻止感染的疫苗。

几十年来,美国洛克菲勒大学病毒学教授Charlie Rice一直在努力开发这种疫苗;事实上,他之前的一项研究导致开发出一种治愈HCV感染的方法,这种方法在2015年首次面世。但是他的研究和这个领域因缺乏能够被用来研究HCV与免疫系统之间的相互作用的动物模型而受到阻碍。

如今,Rice和他的同事们发现一种在啮齿类动物中模拟这种疾病的方法。在一项新的研究中,他们描述了他们如何发现一种与HCV存在密切亲缘关系的病毒,该病毒能够感染大鼠和小鼠。他们发现这种新的动物模型再现人丙型肝炎的很多特征,这一突破应当加快HCV疫苗研究。相关研究结果发表在2017年7月14日的Science期刊上,论文标题为“Mouse models of acute and chronic hepacivirus infection”。

一项突破

全世界的科学家们严重依赖动物模型来研究人类疾病。论文第一作者、Rice实验室研究员Eva Billerbeck解释道,“我们需要利用动物观察这种疾病在一段时间后的进展情况和监控免疫系统如何作出反应。这对HCV是不可行的,这就使得我们的研究非常困难。”

问题在于HCV是一种高度特异性的病毒,仅感染人类和黑猩猩。这意味着科学家们必须依赖来自被感染者的血液样品和肝活组织样品来研究这种疾病。这些有限的并不常见的样品仅提供关于这种疾病如何进展的部分信息,并且使得很难测试新的疫苗。

不过,在2014年,一项意想不到的突破出现了。当在研究感染纽约市街道上常见大鼠的病原体时,美国哥伦比亚大学教授Ian Lipkin发现了一种与HCV属于相同病毒科的啮齿类动物肝炎病毒。Lipkin和他的同事Amit Kapoor快速地与Rice实验室分享了这种病毒,希望它能够让他们构建出这种疾病的啮齿类动物版本。

急性和慢性HCV感染小鼠模型

对很多现代生物学研究而言,小鼠是优选的动物模型,而且一系列遗传工具和技术使得开展机制上的研究成为可能。Rice和他的团队着手探究了这种大鼠病毒是否也能够感染小鼠。他们从大鼠中分离出这种肝炎病毒,然后让标准的实验室小鼠接触这种病毒。这项实验成功了:这些小鼠产生一种模拟着人HCV感染很多特征的肝炎病毒感染。

不过也有一种显著不同之处。Billerbeck解释道,“在丙型肝炎患者中,HCV感染有两种结果。起初,它是急性感染,一小部分患者会从这种感染中完全康复过来。然而,大多数患者进展到慢性感染,若不接受治疗,这种疾病将继续影响他们。”Rice和他的团队发现具有健康免疫系统的小鼠经历急性感染,随后康复过来,而免疫缺陷的小鼠产生慢性感染,即便在恢复它们的免疫系统之后,也是如此。

如今,这些研究人员正在利用他们的新的动物模型阐明HCV感染如何进展和理解人体如何作出反应。Rice说,“这项研究将有助揭示肝脏感染机制、病毒清除机制和疾病机制。随着我们努力开发和测试能够有助最终根除全世界HCV感染的疫苗,这应当是被证明是有价值的。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Eva Billerbeck, Raphael Wolfisberg, Ulrik Fahnøe et al. Mouse models of acute and chronic hepacivirus infection. Science, 14 Jul 2017, 357(6347):204-208, doi:10.1126/science.aal1962

Paul Klenerman, Eleanor J. Barnes. Immunology taught by rats. Science, 14 Jul 2017, 357(6347):129-130, doi:10.1126/science.aao0184

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