Nature:揭秘埃博拉特效药ZMapp的研发过程
来源:cn-healthcare.com 浏览:1330次 发布时间:2014年09月02日

8月29日,《Nature》杂志网站刊载了加拿大公共卫生署邱香国博士为第一作者的文章《用ZMapp逆转非人灵长类动物的埃博拉病》,对ZMapp成功治疗感染埃博拉病毒的猴子进行了报道。

近日,笔者有幸聆听邱香国博士的讲座,详细了解了ZMapp研发的全过程。

 

 

据介绍,对埃博拉病毒的研究始于2001年“911事件”后,因为担心埃博拉病毒会被用于生物恐怖武器,所以美国、加拿大等国家都投入了一定的经费用于埃博拉病毒的疫苗和治疗等医学研究。

其中,一种以VSV的病毒作为载体的DNA疫苗显现了初步的效果。VSV病毒是一种对人无害,而又能在体内持续复制和存活的病毒。科研人员将VSV病毒表达外壳蛋白的基因片段替换成埃博拉病毒外壳蛋白的基因片段后,将该病毒转染到小鼠、豚鼠和猴子体内,均产生了一定的保护效果,而且转染方式并不局限于肌肉注射,口服、鼻腔喷雾都有效。但这种VSV载体的疫苗只能用于感染埃博拉病毒前的预防,感染埃博拉病毒后,哪怕只是30分钟,疫苗就失去了作用。邱博士等人又将研究的重点转向了治疗。

病毒感染最有效的方法往往是用该病毒的中和抗体。历史上,用恢复期病人的血清或体液中的抗体治疗病毒感染,屡试不爽。名医孙思邈就曾用取自天花口疮中的脓液敷着在皮肤上来预防天花。非典的时候,也做过这种尝试。治疗用的狂犬病免疫球蛋白就是用狂犬病疫苗免疫的献血员提供的血浆或者是马血清制备的。

对于埃博拉病毒,无论是恢复期病人的血清,还是免疫后的马血清,似乎都没有治疗的作用。2007年,邱博士所在团队的研究在制备出8种鼠的单克隆抗体后,陷入了停顿。一方面是因为投资方失去了资助的热情,另一方面在等待专利的审批。直到2010年,科学家发现,精制纯化后的埃博拉抗体确有治疗的作用,投资方才又不遗余力地资助起邱博士的单克隆抗体研究。

首先是分别测试这8种单克隆抗体的治疗作用。邱博士用LD50(半数致死量,能杀死一半试验总体的有害物质、有毒物质或游离辐射的剂量)的1000倍来给小鼠染毒,这是肯定能杀死小鼠的剂量。染毒后24小时内注射单克隆抗体,小鼠都存活了下来。时间再长,48小时,7种抗体还有效;72小时,只有1种抗体有效。邱博士又开始尝试用豚鼠,24小时,8种抗体都有效;48小时抗体的“能力”开始出现明显分化,有的活了下来;再长,抗体的作用越来越弱。这样的抗体肯定是不能用于治疗的。

用一种抗体不行,用几种抗体组合呢?邱博士选择了3种作用最好的单克隆抗体组成的“鸡尾酒”,又开始了研究。这一次,将染毒后的时间延长到了48小时,存活率达到了50%以上,似乎已是“鸡尾酒”抗体的极限。而埃博拉病毒在人体的潜伏期是3-21天,这意味着“鸡尾酒”抗体至少要能在染毒72小时之后还能发挥作用才行。

“他山之石可以攻玉。”邱博士想到了另外公司的产品——一种能产生人干扰素的病毒作为“鸡尾酒”抗体的佐剂。干扰素是一种广谱抗病毒剂,是机体杀死病毒的“万金油”。不出意料,添加佐剂的“鸡尾酒”抗体果然为染毒72小时的恒河猴产生了100%的治疗作用。文章发表在2013年10月的《科学·转化医学》杂志上。邱博士不无遗憾的说,本来这篇文章想发表在影响力更高的杂志,但在同行评议时,一位同行专家指出对照数太少而被拒稿。此时,西非埃博拉疫情还没有发生。

不到一年后,埃博拉病毒造成了两千多人感染,一千多人丧生,分别超过了1976年发现埃博拉病毒到2011年感染和死亡人数的总和。邱博士的同事也有三人受命赴西非给予技术援助。临行时,为防止万一,同事带上了一剂“鸡尾酒”抗体。正是这一剂药,救了美国医生33岁的布兰特利一命(科学网,冒险一博:新药可能救活了美国埃博拉病毒(Ebola)患者)。

研究继续进行。邱博士所在的加拿大公共卫生署与美国部队医学研究所合作,共享了各自研制的单克隆抗体,通过试验、选择了最优的抗体组合“ZMapp”。近期在《Nature》杂志网站刊载的文章即染毒后3、4、5天的恒河猴用ZMapp治疗试验。

邱博士说,两国合作的ZMapp试验结果远超出了她的50%治愈率的预期。她还介绍了试验中的一个小插曲:按加拿大动物保护的规定,在试验过程中也要给受试动物健康状况评分,当动物健康状况低于一定程度时就要及时处死动物,减少动物受苦。在染毒后第4天时,有两只猴埃博拉病毒感染的症状开始加重。而按计划,这组的6只猴要在第5天才能接受首次ZMapp注射。第5天,动物管理员又对这组的猴做了一次健康状况评分,仍未达到处死标准,于是给予了ZMapp注射。很快,埃博拉病毒感染症状消退了。试验最终获得了100%治愈率。

最后,邱博士还介绍了ZMapp的人源化改造进展。她说,加拿大研制的单克隆抗体人源化改造已经完成,并交由生物公司开始进行批量生产。美国的单克隆抗体人源化改造还在进行中,一旦完成改造和批量生产,就可以开展进一步的效能试验。

尽管到临床的应用还需要一段时间,邱博士表示对单克隆抗体治愈埃博拉病毒感染“很有信心”,因为动物试验中的小插曲已经显现了ZMapp抗体强大的逆转病程的作用。