生物矿化修饰赋予病毒载体新的特性

病毒载体在生物医学领域有着广泛的应用,但其临床应用仍然面临诸多问题。首先,人体中存在的病毒抗体或多次注射产生的抗体会直接抑制病毒载体的投递与复制,影响治疗或免疫效果;其次,病毒自身具有严格的组织和细胞嗜性,其感染和复制只能局限于特定组织或细胞。上述问题在很大程度上限制了病毒载体在基因治疗和疫苗开发中的应用。

浙江大学化学系唐睿康团队与军事医学科学院病原微生物生物安全国家重点实验室秦成峰团队密切合作,以人类5型腺病毒载体为模式,成功研发了基于生物矿化的病毒壳工程(BVSE)技术,为病毒载体的临床应用提供了新的契机。通过原位生物矿化技术能够在腺病毒表面形成均一的磷酸钙外壳,从而改变了腺病毒颗粒的生物学和理化特征,呈现与纳米磷酸钙颗粒相类似的无机纳米材料特性。生物矿化修饰不仅没有影响病毒的复制和表达,反而能够促进细胞对病毒颗粒产生非特异性吞噬,通过非受体依赖途径建立感染。动物实验也表明了BVSE处理可显著提高腺病毒载体在小鼠体内的表达效果。同时,矿化外壳能够为病毒颗粒提供有效保护,在体内外模型中均能够有效阻止抗体对病毒的中和作用。该研究成果已发表在最新一期的Advanced Healthcare Materials上,并被选为当期封面文章。

BVSE技术简便易行,成本低廉,通用性强,可应用于不同类型病毒载体。此前,唐睿康和秦成峰团队已经成功实现了黄热病毒疫苗的修饰,论文发表在Small杂志。这种通过将病毒伪装成无机纳米颗粒的方法可以视为一种特洛伊木马策略,能够有效地避免病毒载体产品开发过程中的一系列问题,将极大地推动病毒载体在基因治疗和疫苗开发等方面的应用,具有重要的科学意义和应用价值。