免疫系統可改造為持久“生物製藥廠”,為開發“一次治療、長期受益”療法開闢新路-紫荊網

免疫系統可改造為持久“生物製藥廠”,為開發“一次治療、長期受益”療法開闢新路

日期:2026-04-16 來源:科技日報 瀏覽量: 字號:
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一項發表於最新一期《科學》雜誌的研究,揭示了一種具有潛在革命性的疾病治療新範式。美國洛克菲勒大學團隊通過基因編輯技術對造血幹細胞進行重編程,使其能夠產生具有保護或治療作用的特定抗體及其他蛋白質,從而將免疫系統本身轉化為一個持久且可調控的“生物製藥工廠”。這項突破性進展為開發“一次治療、長期受益”的變革性療法開闢了廣闊的道路。

傳統的疫苗或基於成熟免疫細胞的療法,在面對複雜病原體時存在侷限性。先前有研究嘗試直接編輯成熟的B細胞來產生所需抗體,但效果往往是暫時的。為解決持久性問題,研究團隊將目光投向了免疫細胞的源頭——造血幹細胞。

該研究的核心策略是,利用CRISPR基因編輯技術,直接將編碼特定治療性蛋白質(例如一種能廣泛中和流感病毒的抗體)的遺傳指令,精確插入小鼠的造血幹細胞和祖細胞的基因組中。隨後,將這些經過編輯的幹細胞移植回小鼠體內。這些幹細胞在體內終身存活並不斷產生新的血細胞,其分化出的所有B細胞都攜帶了相同的治療性蛋白質生產藍圖。

研究結果表明,這一策略取得了顯著成功。即使最初只有極少數(幾十個)幹細胞被編輯,在移植後接種一次常規疫苗作為“激活信號”,這些經過編輯的B細胞前體便能被有效激活、大量擴增併成熟為漿細胞,持續產生高水平的治療性抗體。在動物模型中,這些由工程化免疫系統產生的抗體,保護了小鼠免受致命劑量流感病毒的攻擊,證明了其功能性效果。

該平台展現了高度的通用性,理論上適用於治療因特定蛋白質缺乏而引起的各類代謝疾病。初步實驗也證明,採用相同方法編輯的人類造血幹細胞在體外能分化為具有正常功能的免疫細胞,這為未來人類臨牀應用奠定了關鍵基礎。

這項研究提出了一種根本性的思路轉變:與其艱難地“訓練”或短暫改造已成熟的免疫系統來對抗疾病,不如直接從源頭對其“操作系統”進行永久性升級,使其獲得持續自主生產所需治療物質的內在能力。這繞過了通過傳統疫苗激發稀有、高效抗體的巨大挑戰,為一些長期缺乏有效預防手段的傳染病(如艾滋病)提供了潛在的“功能性治癒”之路。

讓免疫系統成為人體內一座微型且永續的“生物製藥廠”,這意味着傳統的外源性給藥模式可能被部分取代,傳染病管理與預防的商業模式或發生巨大調整。而這一應用前景遠不止於傳染病領域。從原理上講,任何需要長期、穩定補充特定蛋白質的疾病,都可能成為其用武之地,包括遺傳性蛋白質缺乏症、自身免疫性疾病,甚至癌症。未來,對抗多種頑疾的解決方案,可能會從“終身服藥”,轉向“一次治療、終身產藥”。

來源:科技日報

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編輯:胥天銘 校對:劉雨桐 監製:連振海

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