2016年02月18日 星期四 23:57:08

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Opinion | 名人語錄 2016. 1,2月合刊號

全球登革熱專家及團隊齊聚台灣

探討疫情控制及藥物開發最新進展與趨勢 – part 2

整理 / 陳欣儀、吳靜芳

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謝世良
中央研究院基因體研究中心 特聘研究員


「標靶分子要角CLEC5A 減緩DENV引起的炎性激素風暴」

登革病毒及日本腦炎病毒(Japanese encephalitis virus, JEV)皆屬於黃病毒屬的一員,而登革熱的臨床表現有突發高熱、皮疹及頭、肌肉、和肌肉關節痛,但其詳細的致病分子機制仍未知。

細胞表面的C-type lectin domain family 5 member A(CLEC5A)能直接與DV及JEV的外套膜蛋白結合,幫助病毒入侵宿主。除能誘使宿主體內的IL-1β及IL-18產生,也刺激巨噬細胞分泌大量發炎細胞激素,引起體內細胞激素風暴。這些發炎因子對NALP3發炎體(inflammasome)的激活有關鍵作用。

血清中的IL-1β和IL-18表現量與DV感染後的病情嚴重程度有關,也與DV引起的熱休克或JEV引起的神經組織發炎相關。先前的小鼠實驗結果顯示,CLEC5A單株抗體能有效抑制發炎因子的大量產生和出血,有效減少死亡率。

研究也發現,阻斷CLEC5A對JEV也具療效。在體外試驗中,DV感染蝕骨細胞後,會透過CELC5A活化蝕骨作用,並增強發炎反應加速骨侵蝕,這或許可解釋登革熱患者為何產生劇烈骨痛的感覺。

根據以上結果推斷,在黃病毒感染引起的全身性神經炎症反應的機制中,CLEC5A扮演著至關重要的角色,同時也參與了蝕骨細胞活性的調節。

未來可以CLEC5A作為標靶分子,透過抑制發炎體的活化和細胞炎性因子的產生,來緩解嚴重的臨床症狀,降低DV感染的殺傷力,進一步防止DSS發生。

 


 

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Zach Shriver
美國Visterra Therapeutics 研究副總裁


「新免疫治療標靶 四價抗體VIS513」

封套蛋白E(envelope protein, E)是成熟DENV的外套蛋白主要結構,在病毒顆粒與宿主細胞膜的融合中有著關鍵性的作用。

目前,已對蟲媒病毒及腦炎病毒的E蛋白進行了結構分析,E蛋白含有3個結構區:EDⅠ、ED Ⅱ與ED Ⅲ,許多研究指出ED Ⅲ帶有非常重要的抗原決定位,這也使ED Ⅲ成為製備保護性單株抗體的重要標靶位置。

研究團隊利用ED Ⅲ的結構差異性,鎖定了ED Ⅲ中一個非免疫優勢(non-immunodominant)、功能相關且具高度保守的抗原決定位,並利用Visterra創新及專有的技術運算胺基酸相互作用的網絡,最後針對此抗原決定位設計出人源化的單株抗體VIS513。

另外,研究也藉由找出ED Ⅲ可能逃避VIS513作用的點突變進行篩選與設計,希望能增進VIS513的有效抗病毒作用。

VIS513能中和所有4種血清型登革熱病毒,避免交叉反應發生,且根據臨床前的動物實驗結果,證明VIS513在給藥後能迅速降低病毒效價,也能明顯舒緩登革熱的嚴重感染症狀。

使用VIS513來治療或預防登革熱感染的潛力已被看好,Visterra也計劃提前VIS513進入臨床開發的時程,希望能早日發展出針對登革熱的免疫治療標靶抗體。

 


 

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岳 嶽
國家衛生研究院生技與藥物研究所 副研究員


「高通量篩選平台 抗登革熱病毒藥物候選推手」

DENV抑製劑的研發是控制登革熱病毒流行的一種方式,目前已有幾種新型技術能輔助對DENV抑製劑的高通量篩選,例如感染性cDNA克隆(infectious cDNA clone)、攜帶報導(螢光酶或螢光蛋白)基因之複製子細胞(reporter replicon cells)及以酵素為基礎的NS2B/3蛋白酶試驗。

團隊利用新開發的技術平台分析抗藥性帶有的突變,進而探討抑制劑之作用模式與機轉。並利用高通量篩選平台,找到2種小分子抑製劑BP13944和BP13944,發現2種化合物皆能抑制4種血清型的DENV,並分別以DENV的NS3蛋白酶結構及其輔因子NS2B為標的。

另外,也在無細胞毒性的濃度下,選定了能抑制4種血清型DENV和JEV複製的「DVI-1蛋白」。又進一步定序幾個對DVI-1具抗藥性的獨立植株時,發現在外殼蛋白中有幾個胺基酸被置換,顯示外殼蛋白應該是DIV-1的標的。

研究還發現到有一種DVI-1衍生物的側鏈會影響DVI-1的抗病毒效用,所以未來需要建立更好的方法來合成DVI-1類似物。

此研究是全球首次發現作用於NS2B輔因子之黃病毒抑制劑,也是第一個利用高通量藥物篩選平台,篩選出登革熱蛋白酶抑制劑,並藉由分析抗藥性突變,來探討此抑制劑之作用模式與機轉。

 


 

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陳信偉
國家衛生研究院 副研究員


「國衛院研發脂蛋白疫苗 通過概念驗證」

台灣國衛院團隊針對登革熱,已研發出結合抗原及免疫增強劑(immunopotentiator)的次單位疫苗,該疫苗能夠誘發中和抗體反應,對抗多種血清型之登革熱病毒。

利用大腸桿菌系統與基因重組技術,結合脂質蛋白(lipoprotein)與登革熱病毒封套蛋白ED III基因,做出重組脂質ED III蛋白(LED III),可誘發有效免疫反應。

LED III加強了共激分子(costimulatory molecules)如CD40、CD80、CD86、MHC II以及在抗原呈現細胞中分泌的細胞因子(TNF-α、IL-6、IL-12、IL-23以及IL-27)。

團隊發現,和登革病毒相較,候選的脂化疫苗激發中和抗體(neutralizing antibody)的活化速度及數量表現更優。

另外,LED III也可以降低登革熱感染引發的抗體依靠性增強作用(antibody-dependent enhancement, ADE)之潛在風險,避免二次感染不同血清型病毒,而引發的出血性登革熱或登革休克症。

目前,該脂化次單位登革熱疫苗已通過概念驗證階段,正在製程發展。未來該疫苗的發展重點將著重於檢視LED III的臨床使用適用性。

 


 

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林以行
成功大學微生物免疫研究所 特聘教授


「NS1 C端胺基酸序列 影響治療性登革熱抗體作用」

登革熱的臨床表徵包含嚴重的血小板低下、血管通透性增加和離子滲漏等症狀,登革熱出血的致病機制尚未完整了解,這也是在抗病毒治療或疫苗發展的主要障礙之一。DENV的非結構蛋白NS1 (nonstructural protein 1)抗體與血小板和血管內皮細胞有交叉反應,會引起血小板功能障礙、內皮細胞損傷並抑制凝血功能。

團隊過去的實驗結果顯示,NS1的C端部分序列是與宿主細胞產生交互作用的抗原決定位所在。將NS1的C端胺基酸序列(a.a.1-270)剔除後,發現此修飾後的NS1抗體與血小板結合的能力較低,且抑制血小板凝集的能力也比NS1全長抗體差,顯示避開NS1的C端設計特異性的單株抗體,可能是登革熱治療的潛在候選者。

考量以NS1為疫苗發展的安全性,團隊進一步將具有交互作用的C端抗原決定位去除,將DENV NS1的C端置換成JEV的NS1 C端序列,設計出DJ NS1嵌合蛋白,並使用高分子奈米複合物為佐劑包覆DJ NS1,相較於以鋁鹽為佐劑,其在小鼠的體內或體外試驗中皆可引起較好、也較持久的Th1及Th2免疫反應,並能引起NS1-specific CD8+毒殺T細胞作用,但此效果的詳細機制仍有待進一步探討。

研究已經證明DJ NS1抗體對於被DEVN感染的細胞提供了保護力,也為登革熱的治療抗體和高功效疫苗的發展提供了一個新的策略。


 

>>本文截錄自環球生技月刊2016年1,2月合刊號…

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