PLOS ONE：能否用烟草去有效治疗病毒性传染病

一种从烟草植物里生产的新型治疗药剂能够有效治疗病毒感染，即使是在感染病毒数天后仍能有效地治愈西尼罗河病毒感染。

陈强教授领导下的国际研究小组开发出了新一代的更安全，更经济有效的治疗方法来杀灭西尼罗河病毒和其他病原体。

这种治疗剂，就是被人熟知的的单克隆抗体（MAbs）以及它们的衍生物。这种药物能够杀灭西尼罗河病毒，即使在感染4天后同样有效，这是在小老鼠注射致死剂量的西尼罗河病毒的实验中所证实的。

来自亚利桑那州立大学生物设计研究所的研究员陈强教授说：“我们研究的总体目标是建立一个新型的，但有永久性资源保证的可持续发展的，低成本，大众经济能力可以承受的解决方案，去应对西尼罗河病毒的全球性威胁”。西尼罗河病毒是由蚊子传播，主要危害人类中枢神经系统。它导致严重的，威胁生命的，甚至致死的疾病。到目前为止还没有效的应对西尼罗河病毒药物或治疗方法。这种病毒已传播到美国，加拿大，拉丁美洲和加勒比海地区。

“这项最新研究具有双重意义，”陈教授说，“首先，我们想要证明一个概念，那就是表明烟草植物有巨大潜能用来生产以单克隆抗体为基础的一种庞大而复杂分子型抗病毒药物。其次，我们希望提高这种新药物穿透大脑屏障进入大脑的能力，因为目前还没有药物能够进入大脑应对这种病毒，而这种病毒主要危害人的大脑。
这项研究发表在美国《PLOS ONE》杂志上。陈教授领导的研究小组成员包括何俊云，赖华芳，迈克尔•恩格尔，谢尔盖•高拉夫，克莱门斯•格鲁伯，赫塔•斯坦吉尔诺和长期合作者−来自华盛顿大学的迈克尔•戴蒙。

陈教授领导的研究小组是研发从植物里制造治疗性抗体的先驱，他们主要用烟草和生菜这类植物提取单克隆抗体。几年前，他的团队已证明了他们首次发现的抗体pHu-E16能杀灭西尼罗河病毒并且能治愈小鼠感染。该团队的研究人员从西尼罗河病毒的表面上发现了一种病毒抗原能够产生一种单克隆抗体蛋白质，这种抗体能够识别西尼罗河病毒表面的这种抗原，从而起到杀灭病毒的作用。

然而，这种抗体不能在大脑中高浓度地积累，因而无法杀灭大脑中的病毒，这是治疗这种疾病面临的最大挑战。陈教授的解决方案之一是在原有药物分子结构上加入新的成分，以使这种药物能够结合受体从而突破大脑屏障进入大脑。

在实验中，首先给小鼠注射知致命剂量的西尼罗河病毒，然后在感染的当天或四天后注射一个剂量的单克隆抗体药物，药物的名字是Tetra pHu-E16。在病毒已经扩散到大脑的这种条件下，他们的新药物仍然能治愈90%的小鼠。这是四价单克隆抗体治疗西尼罗河病毒感染的第一个已证明的研究成果。这项用植物来降低生产单克隆抗体药物的商业成本的最新研究具有广阔的未来发展前景。

单克隆抗体是一个非常热门和具有竞争性的研究领域，已有具有60亿美元规模的市场。治疗癌症，自身免疫和炎症性疾病的药物已经上市。但是，用动物细胞生产单克隆抗体药物既要花费大量时间，而且费用昂贵，每一种药物的开发都至少需要十亿美元。

治疗性单克隆抗体通常是由动物细胞生产并组装成Y形的化合物。到现在为止，在植物里研发四价单克隆抗体的可能性未曾证实。为了能够生产这种新型药物，该团队用一种特有的蛋白质表达系统在烟草植株的嫩叶片中去制造和提取蛋白质。

在这项研究中，单克隆抗体仅需要十天就可以生产出来。为众所皆知的能导致肺癌的烟草植物用于防治疾病开辟了一个广阔的新用途。

陈教授说，“我们希望这项研究的成果能促进抗西罗河病毒和大脑疾病的研究进入一个新的时代。我们下一步的计划是研发能进入大脑的双向抗体，从而最终进入人体临床试验”。

原始出处：

Junyun He, Huafang Lai, Michael Engle, Sergey Gorlatov, Clemens Gruber, Herta Steinkellner, Michael S. Diamond, Qiang Chen. Generation and Analysis of Novel Plant-Derived Antibody-Based Therapeutic Molecules against West Nile Virus. PLOS ONE, 27 Mar 2014; DOI: 10.1371/journal.pone.0093541