可愛『神獸』化身流感克星

圖/東方IC

由于長相可愛呆萌，羊駝在網絡上曾一度被稱為“神獸”。這當然有戲謔和調侃的成分在，但從科學的角度講，羊駝的確是一種神奇的動物。

最近，頂尖學術期刊《科學》發表了一篇關于羊駝的論文——來自美國Scripps研究所的科學家們利用大羊駝的抗體，開發出一種全新的流感疫苗。它有望將所有流感病毒類型一網打盡！

來自“神獸”的神奇抗體

在生物學研究中，大羊駝是備受免疫學家們關注的“寵兒”，這是因為它們體內可以產生一類獨特的抗體：包括人類在內，許多生物的抗體是一種四鏈結構，這包括了兩條重鏈和兩條輕鏈。而大羊駝、羊駝以及它們的表親駱駝，體內的一種抗體分子竟然不含輕鏈！

這有什么好處呢？很明顯，從尺寸上看，來自大羊駝的抗體比人體內的抗體更小。但這些抗體結構雖簡單，卻也能像傳統抗體一樣與抗原靶標緊密結合。而且它們還可以發揮個頭小的優勢，識別病毒表面更小、更隱蔽的結合位點。

這些小而強大的抗體還可以往身上安裝多個結構域，結合不同靶標上的不同位點，起到“一個抗體就是一支軍隊”的效果。這也讓科學家們開始探索利用羊駝的抗體治療疾病的可能。

全能流感疫苗的誕生

在這項研究中，科學家們針對的疾病是流感。

流感病毒是最難以捉摸的病毒之一。除了已知的數百種類型、亞型和毒株外，流感病毒的突變率——通過突變躲避免疫系統的識別——也非常高。流感病毒能逃避免疫系統的追捕主要得益于其表面的血凝素，這種以三聚體形式存在的蛋白質具有兩層意義：它能讓病毒附著在被感染的細胞上，但它也是最裸露的部分，防御系統將首先對其作出反應。

因此，目前的流感疫苗大都針對血凝素發起進攻，尤其是這個三聚體結構的頂部。但這個部分也最容易發生突變。1968年最早從香港暴發的流感成為20世紀第三大流行疫情，不到一年的時間內就有近百萬人死亡。香港流感之所以能表現出強大的破壞性，主要是因為當時人體防御系統尚未接受過“訓練”。香港流感的病原體H3N2病毒正是由于在三聚體頂部上表現出變異性才導致抗體在對病毒進行檢測時出現延遲。

于是研究人員制定出一種復雜且新穎的策略：既然血凝素的頂部極易變異，那么為什么不攻擊連接頂部與病毒其他部分的“莖”呢？研究人員在老鼠身上進行了初步實驗，實驗結果顯示，幾乎所有老鼠都能在不同流感的致命劑量中存活下來，且免疫能持續數月之久。

實驗發現，與頂部不同的是，血凝素的“莖”幾乎不會隨時間發生變化。此外，不同病毒的“莖”非常相似。這項理論無懈可擊：如果人們找到某種能附著在病毒血凝素“莖”上的抗體，就能阻止病毒使用血凝素的頂部吸附在細胞上。但大部分抗體不會對病毒的這個部分作出反應，就算作出反應，兩者也無法對接。打開這把鎖的鑰匙就藏在大羊駝身上。

“像流感病毒這樣具有高度變異性的病原體，要想廣泛覆蓋多種類型，大羊駝抗體的多特異性正是關鍵所在。”研究所結構生物學教授伊恩·威爾遜介紹。

為了獲得這種萬能抗體，研究人員們首先給大羊駝注射了一種流感疫苗，其中含有三種不同的流感病毒，以及另外兩種病毒的表面蛋白血凝素。接種之后，他們成功從大羊駝的血液里獲得了四種小型抗體，每一種都能中和多個流感病毒類型。

在此基礎上，研究團隊又成功設計出一種“四合一”基因，這種基因表達出的蛋白質是一種“四合一”抗體，成功將這四種小抗體的結構域組合在了一起。體外實驗驗證，60多種流感病毒（既有甲流也有乙流），都可以被這種四合一抗體中和！

連打針都不用？

接下來，研究人員們開始考慮抗體的遞送問題。理論上講，這些抗體本身就已經具有預防流感的效果。為了起到更好的效果，研究人員們決定另辟蹊徑，用基因療法中的常用方式，使用病毒載體，把設計好的目的基因直接導入患者細胞，生成相應的抗體分子，抵抗病毒。

鑒于上呼吸道是最容易受流感病毒侵襲的部位，研究團隊嘗試了鼻腔噴霧的方式，使上呼吸道細胞表達抗體。在小鼠實驗中，研究人員們發現，通過把帶有抗體基因的病毒載體噴入小鼠鼻腔，不僅可以成功抵抗多種流感病毒，起效還非常快！在短短兩三天內，就可以起到保護作用。

需要注意的是，盡管這種來自大羊駝的抗體在動物實驗中，顯示出同時預防甲型和乙型流感的巨大潛力，但要將其推向人體，后續必須進行更多的試驗，并且需要通過人體臨床驗證，或許要在多年之后成人才可以被允許使用鼻噴霧劑型流感疫苗。

但我們有理由保持樂觀。2018年，首款來自駝類動物的“納米抗體”已經在歐洲獲批上市，也有望在2019年獲得美國FDA的批準。我們期待來自“神獸”的抗體能在未來帶來更多的驚喜！（據學術經緯、《參考消息》）※

萌獸名片

大羊駝（Lamaglama）：顧名思義，大羊駝是南美洲體重最沉、體形最龐大的羊駝。作為南美的“土著居民”，大羊駝早在印加文明之前就作為運輸工具出現在歷史的畫卷中。如今，安第斯山脈的玻利維亞段生活著世界上65%的大羊駝種群。“沉甸甸”的大羊駝平均背高可達1米，成年大羊駝全高可達1.8米，體重可達204千克。與其他羊駝相比，它的頭部較長。大羊駝的毛色多樣，一般為白色、褐色或黑白斑。

羊 駝 （Vicugnapacos）： 體 重55～65 千克，頭體長度 1200～2250 毫米。外形有點像綿羊，一般棲息于海拔4000米的高原。每群十余只或數十只，由一只健壯的雄駝率領。以高山棘刺植物為食。羊駝性情溫馴，伶俐而通人性。羊駝的毛比羊毛長，光亮而富有彈性，可制成高級的毛織物。全世界現有約300萬只，約90%以上生活在南美洲的秘魯及智利的高原上。