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从“天真想法”到“国际首创”——记生物科学与技术学院全国“挑战杯”一等奖获奖团队
发布日期:2014-02-19浏览次数:字号:[ ]

结核病是一种严重危害人类健康的慢性传染病,每年全球因结核病死亡人数约为200-300万。我国的结核病患病人数居世界第二,同时结核病也是我国重点防控的重大疾病之一。而作为人类迄今为止唯一使用的结核病疫苗——卡介苗,虽对儿童具有较好的保护力,但在防治成人肺结核方面的免疫效果极不稳定。

近日,由我校生物科学与技术学院殷月兰老师指导,连凯、陶成武同学花费将近两年的时间构建的重组菌有望攻克这一难题。他们也因此获得了第十三届挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。

天真想法创造的新可能

说起这项研究的初衷,正在紧锣密鼓准备考研的陶成武笑着说:其实一开始想法挺天真的,没想到最后会真的成功!当时,殷月兰老师是陶成武的微生物课老师,讲到结核分枝杆菌时,殷老师向同学们细数了结核病疫苗卡介苗的诸多不足。令殷老师万万没有想到的是,自己的一段话居然让在座的一位同学有了一个大胆的想法。

卡介苗是经过长期传代培养而得到的结核分枝杆菌的弱毒株。在传代培养中卡介苗丢失一些重要的保护性基因,从而使其免疫存在漏洞,免疫效果不稳定。我就想如果用一个载体将卡介苗丢失的保护性基因再次免疫进入机体内,这样不就可以弥补卡介苗的不足吗?当陶成武向老师提起自己的想法时,立刻得到了殷老师的肯定。在殷老师的介绍下,陶成武和当时三年级的连凯同学组队,准备将这一想法付诸实践。

在这一想法实施的过程中,同学们遇到的第一个问题就是拿什么作载体。他们做了多种尝试,但结果都不太理想。研究一时陷入僵局。那时整个人每天神经都是紧绷的,看见什么都会想一想,这个能不能作载体?连凯回忆说。就在大家一筹莫展的时候,殷老师建议用李斯特杆菌作载体试验一下。翻阅大量资料后,连凯和陶成武发现:国际上,已经有学者将活的弱毒化的李斯特杆菌改造成可以容纳外源性抗原的载体,从而制备可诱导较强细胞免疫应答的预防性或治疗性活载体疫苗。而且近些年,李斯特杆菌的优点受到越来越多科研工作者的关注,现已成为国际研究的热点。

其实,殷老师已经对李斯特杆菌进行了多年的研究。殷老师也表示,如果需要,她十分愿意和我们分享这几年的一些研究成果。这让我们对研究的进一步开展充满了信心,同时能够在本科阶段就能接触到这样国际前沿的研究真的很幸运。连凯笑着说道。

找到了合适的载体,又得到老师的大力支持,连凯和陶成武开始了重组菌的构建及鉴定、安全性评价、免疫应答特性研究以及免疫保护效力评价的一系列研究。

考研、科研,为梦执着

在研究进行到一半的时候,连凯进入了大四。拥有科研梦想的连凯决定报考殷老师的研究生,继续做科研。现在回想起来,我真的很佩服连凯学长。他一边忙着准备考研,一边还要和我一起做实验。在进行小鼠攻毒实验时,我们要进行尾静脉注射。小鼠的尾巴本来就已经很细了,更何况上面的一根血管了。到了冬天,血管收缩,操作的难度就更大了。连凯学长操作十分娴熟,每次都能一次性成功,所以他一个人完成了尾静脉注射的大部分工作。而且,最后他还顺利地考取了殷老师的研究生,真是了不起啊!陶成武的眼神中充满了敬佩之情。

在那段时间里,连凯常常要花一整天的时间待在实验室。为了抓紧时间准备考研,连凯总是把书带到实验室,只要一有空便拿起书看几眼。回到宿舍,不管多晚、多累,他也都会看一会儿书再睡。他说:虽然做实验很忙、很累,但一天不看书,心里总是觉得不踏实。研究不能停,考研也不能误,人累一点没关系。

国际首创,优势显著

此次研究采用的减毒李斯特杆菌稳定分泌表达结核保护性抗原Ag85BESAT-6的构建方法在国际上尚未见报道。陶成武同学兴奋地说:可以说,我们的这个方法是具有国际首创性的。我们构建的重组菌相较于传统卡介苗的优势也是很明显的。我们构建的重组菌能够激发机体较强的细胞免疫,而细胞免疫对结核分枝杆菌的防御是至关重要的。

此外,同学们构建的重组菌还具有制备简便、成本低的优势。传统的卡介苗制备需要4-5周的时间,而重组菌的繁殖很快,只需一夜。重组菌所采用的培养基也更为便宜。连凯同学补充道:作为一种旨在预防人类结核病的候选疫苗,能否应用于医学临床,其安全性是要评估的首要问题。我们在进行了对重组菌严格的安全评价后,发现其具有较高的安全性。这都让我们有理由相信它将成为具有较好发展潜力的结核疫苗候选株。  如今,挑战杯已顺利落下帷幕,但研究的脚步从未停止。殷老师表示,她将和同学们一起对重组疫苗和卡介苗的联合使用进行进一步的研究。

 

张素娥

 




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