蚊子變「疫苗」：中科院新研究可以從源頭抑制新發(fā)傳染病 | Nature子刊

alex 2022-12-26 15:48:13 來源：量子位

Alex 發(fā)自 凹非寺

量子位 | 公眾號 QbitAI

世人苦蚊子久矣。

但一群中科院的科學(xué)家卻腦洞大開，竟然把人人喊打的蚊子變成了行走的疫苗。

他們的相關(guān)論文已成功登上了Nature Communications。

想親測一下效果？

Nope，這可不行——因?yàn)檫@種“蚊子疫苗” 不是給人打的，而是用于野生動物。

事情是這樣的：

據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類有約75%的新發(fā)和再發(fā)傳染病來自野生動物；但要直接根除野生動物身上的傳染性病毒，一直是個難題。

不過隨著“蚊子疫苗”閃亮登場，該問題找到了新的解決思路：

野生動物被一群特殊的蚊子叮咬之后，會被誘發(fā)強(qiáng)烈且持久的免疫反應(yīng)。

然后，這樣就能從源頭上有效阻止不少病毒的傳播了，包括一度大肆流行的寨卡病毒等。

“蚊子疫苗”有效抑制傳染病

那么，蚊子究竟是如何變身成為“蚊子疫苗”的？

這還得從2種黃病毒（ Flaviviridae）說起：

一個名曰寨卡病毒?（ Zika virus，ZIKV），另一個名曰朝陽病毒?（Chaoyang virus，CYV ）。

所謂黃病毒，是一個單鏈、包膜的RNA病毒家族。它們主要存在于節(jié)肢動物中（包括蚊子、蜱蟲等），也可能會感染人類等脊椎動物，是腦炎和出血性疾病的一大元兇。

作為一種黃病毒，寨卡病毒也是起源于野生動物。據(jù)悉，這種病毒的首次發(fā)現(xiàn)時間為1947年，宿主是非洲烏干達(dá)的一只猴子。

寨卡病毒主要傳播途徑是伊蚊叮咬。

伊蚊叮完野生動物后又去咬人，結(jié)果導(dǎo)致許多人也染上了寨卡病毒，感染者往往會出現(xiàn)皮疹、頭痛、發(fā)燒、結(jié)膜炎、肌肉和關(guān)節(jié)疼痛癥狀，甚至還有新生兒因此出現(xiàn)了小頭畸形。

先前的調(diào)查顯示，2015年左右，在寨卡病毒疫情最嚴(yán)重的巴西，感染者高達(dá)130萬人。

而朝陽病毒最早是在中國遼寧省朝陽市被發(fā)現(xiàn)的，故得此名。

中科院團(tuán)隊(duì)通過之前的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，朝陽病毒有個特點(diǎn)，就是在蚊子體內(nèi)容易復(fù)制傳染，但在脊椎動物細(xì)胞中卻不能復(fù)制、擴(kuò)散。
于是，他們以朝陽病毒為載體，通過替換寨卡病毒的囊膜蛋白，構(gòu)建了一種新的病毒：CYV-ZIKV嵌合體。

然后，研究人員讓普通的伊蚊吸食含有CYV-ZIKV的血液，使其成功染上這種合成的病毒。

他們還通過實(shí)驗(yàn)證明，該病毒也只能在蚊子的細(xì)胞里復(fù)制，不會感染任何脊椎動物。

另外，為了避免這些合成的CYV-ZIKV泄漏到自然界中，團(tuán)隊(duì)還對蚊子進(jìn)行了X射線照射處理，讓它們?nèi)疾辉胁挥?/p>

到此，“蚊子疫苗”算是準(zhǔn)備好了。

接下來，就是脊椎動物實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。

研究人員選取小鼠為實(shí)驗(yàn)對象，首先測試了小鼠對CYV-ZIKV的免疫應(yīng)答能力。

他們對6-8周大的小鼠分別注射了2×103 FFU、2×105 FFU和2×107 FFU劑量的CYV-ZIKV，并在14天后再次注入同樣的劑量；在這些小鼠第一次免疫后的4、12和16周，收集并分析了其血清樣本。

結(jié)果顯示，雖然后期小鼠體內(nèi)的抗體數(shù)量有所下降，但直到第一次免疫后的第16周（約4個月后），小鼠體內(nèi)依然含有有效抗體。

也就是說，含有CYV-ZIKV的溶液本身，確實(shí)能誘發(fā)小鼠的免疫反應(yīng)，并且至少持續(xù)4個月。

然后，研究人員用感染了CYV-ZIKV的伊蚊叮咬每只小鼠一次到三次，每只小鼠前后都共被30只蚊子叮咬。

（感謝這些為實(shí)驗(yàn)奉獻(xiàn)的小鼠……）

結(jié)果顯示，在小鼠身上的被叮咬部位，CYV-ZIKV沒有發(fā)生擴(kuò)散。

被攜帶“疫苗”的伊蚊叮咬后，小鼠體內(nèi)也發(fā)生明顯的免疫反應(yīng)，并且相關(guān)抗體可以存在5個月以上。

而且這些接種了“CYV-ZIKV疫苗”的小鼠，在面對真正的寨卡病毒毒株時，免疫力也是杠杠的：

研究人員給“免疫”小鼠們注射了致死量的寨卡病毒，結(jié)果這些小鼠竟然全部都成功活下來了。

而對照組的小鼠們就不太走運(yùn)了，這些小鼠沒有接種“CYV-ZIKV疫苗”，但被注射了等量的寨卡病毒，然后除了一只幸存者，其余全都犧牲。

另外，研究人員后來還設(shè)計(jì)了專門的實(shí)驗(yàn)，并表明，這些接受了“CYV-ZIKV疫苗”的小鼠，不會再將寨卡病毒反向傳給蚊子。

也就是說，通過蚊子叮咬不僅成功讓小鼠免疫，而且還阻斷寨卡病毒從宿主（小鼠）向媒介（蚊子）反向傳播，從而切斷了該病毒的傳播鏈。

——這就很奈斯了。

研究團(tuán)隊(duì)表示，他們下一步將會用攜帶CYV-ZIKV的蚊子去叮咬不同的野生動物，進(jìn)行多種生物的驗(yàn)證，并且真正讓自然疫源地的動物獲得群體免疫，切斷病毒傳播鏈。

研究者簡介

最后再來認(rèn)識一下本研究背后的中科院團(tuán)隊(duì)。

論文共同一作為中科院動物所溫丹和丁利民博士。

論文的通訊作者鄭愛華，現(xiàn)任中國科學(xué)院動物研究所研究員，并擔(dān)任中科大博導(dǎo)。

他的主要研究方向包括：媒介與病毒互作，疫苗研發(fā)，以及蟲媒病毒傳播機(jī)制。另外，目前鄭愛華和團(tuán)隊(duì)已獲得了和病毒相關(guān)的3項(xiàng)專利成果。

論文地址：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-35407-x