在肿瘤模型中使用颗粒结合细胞因子安全地增强免疫治疗
“当体内存在肿瘤时，癌细胞就会使体内的免疫细胞失活，”研究共同负责人、化学工程副教授童荣博士解释道。 “ FDA 批准的检查点阻断抗体有助于‘解除肿瘤对免疫细胞的刹车’，而细胞因子分子‘踩油门’以启动免疫系统并让免疫细胞大军对抗癌细胞。 这两种方法共同作用来激活免疫细胞。” 根据弗吉尼亚理工大学团队引用的美国癌症协会统计数据，仅去年一年，美国就有超过 60 万人死于癌症。 目前的癌症治疗，例如化疗，无法区分健康细胞和癌细胞。 当癌症患者接受化疗时，治疗会攻击他们体内的所有细胞，这可能会导致脱发和疲劳等副作用。 刺激身体的免疫系统攻击肿瘤是治疗癌症的一种有前途的替代方法。 尽管免疫检查点阻断 (ICB) 疗法已被证明可以在临床上对多种癌症提供长期缓解，但作者指出，“……它对许多免疫细胞浸润不良的肿瘤（称为免疫细胞）无效”。排除或免疫冷肿瘤。 人们一直在积极寻求能够引发先天性和适应性免疫反应的联合免疫疗法来治疗免疫冷肿瘤。” 细胞因子是免疫刺激剂，有可能用于增强这些肿瘤的免疫治疗。 细胞因子是小蛋白质分子，充当细胞间生化信使，由人体免疫细胞释放以协调其反应。 作者表示：“促炎细胞因子，如 IL-2 和 IL-12，可以刺激先天性和适应性免疫细胞，并可以通过放大和协调免疫细胞反应来与其他免疫疗法产生协同作用，以克服免疫抑制性肿瘤微环境 (TME)。” 然而，利用细胞因子进行抗癌治疗具有挑战性。 虽然细胞因子的传递可以启动肿瘤中的免疫细胞，但过度刺激健康细胞可能会导致严重的副作用。 （站立者，左起）童荣，化学工程系副教授； Wenjun “Rebecca” Cai，材料科学与工程副教授； 张恩瑜； 和子玉霍聚集在牛立前（坐）周围，牛立前正在使用用于分析肿瘤细胞因子水平的 Luminex 200 机器。 [Photo by Hailey Wade for Virginia Tech.]Tong、Cai和同事希望在杀死体内癌细胞和保护健康细胞之间找到平衡。 “科学家不久前确定细胞因子可用于激活和对抗肿瘤，但他们不知道如何将它们定位在肿瘤内部，同时又不向身体其他部位暴露毒性，”童说。 “化学工程师可以从工程方法来看待这一问题，并利用他们的知识来帮助完善和提高细胞因子的有效性，以便它们能够在体内有效地发挥作用。” Tong 表示：“我们的策略不仅可以最大限度地减少细胞因子对健康细胞造成的伤害，还可以延长细胞因子在肿瘤内的保留时间。 这有助于促进免疫细胞的招募以进行有针对性的肿瘤攻击。” 该团队进一步报告说，“4T1 乳腺肿瘤模型中的再挑战研究表明，我们的联合疗法产生了持久的抗肿瘤免疫记忆，以控制播散性转移。” 请注意，选择此处研究的同基因小鼠肿瘤模型（4T1 和 B16F10）是因为它们对 ICB 抗体治疗具有抵抗力。” 4T1是乳腺癌小鼠模型，B16f10是黑色素瘤模型。 研究人员希望，它们对免疫疗法的影响是朝着对健康细胞无害的癌症治疗方法迈进的一部分。 他们表示：“鉴于 […]
神经重新布线基因导致的无炎症疼痛
近年来，类风湿性关节炎 (RA) 的治疗取得了长足的进步，在许多情况下，一系列抗风湿药物可以成功阻止炎症细胞浸润关节周围的组织，从而引起肿胀和疼痛。 然而，由于某种原因，大约 20% 的关节疼痛、明显肿胀的患者即使多次服用最强效的抗炎药物也始终无法缓解症状。 旨在去除发炎组织的手术干预揭示了原因：“在某些情况下，他们的关节实际上并没有发炎，”共同资深作者、洛克菲勒分子神经肿瘤学实验室临床研究副教授达纳·奥兰治医学博士指出。 “对于这些患者，如果你按压关节，摸起来会感觉又软又厚，但这并不是由浸润的免疫细胞引起的。 它们有过度的组织生长，但没有炎症。 那么他们为什么会感到疼痛呢？” Orange 及其同事最新报告的研究提出了一种解释。 利用他们开发的一种称为基于图形的基因表达模块识别 (GbGMI) 的机器学习方法，该团队确定了一组 815 个基因，这些基因可激活组织中感觉神经元的异常生长，从而缓冲受影响的关节。 “这 815 个基因正在重新连接感觉神经，这解释了为什么抗炎药物无法减轻这些患者的疼痛，”Orange 说。 他们认为，这些发现可能会为这些异常值带来新的治疗方法。 报告他们的结果 科学转化医学 （“滑膜成纤维细胞基因表达与类风湿性关节炎的感觉神经生长和疼痛相关，”）共同资深作者奥兰治， 等人。总之，“这项工作确定了一组与患者报告的早期未治疗和已确诊的 RA 中低炎症滑膜疼痛相关的基因……这些发现有可能被用来开发下一代治疗方法，以减轻 RA 的疼痛，特别是在低炎症病理型中，可能对当前针对适应性免疫炎症的疗法反应较差。” 类风湿性关节炎是一种棘手的慢性疾病，其特征是滑膜（关节腔内的组织）发炎。 其症状——僵硬、压痛、肿胀、活动受限和疼痛——慢慢出现在手、手腕、脚和其他关节上。 它对称地发生（例如，不仅在一只手上，而且在两只手上）并且零星地发生，不规则地突然发作。 极度疲劳和抑郁也很常见。 大多数 RA 病例是由细胞因子、缓激肽或前列腺素等免疫细胞产物侵入滑膜（关节内衬的软组织）引起的，在滑膜中它们与损伤感知疼痛受体结合。 研究小组写道，针对免疫介质的药物使 RA 成为大多数人更容易忍受的疾病。 “在开发一系列传统合成、靶向合成和生物疾病缓解抗风湿药物（分别为 csDMARD、tsDMARD 和 bDMARD）方面取得了显着进展，这些药物针对相关的免疫介质。” 然而，患有炎症和疼痛脱节的类风湿性关节炎患者并没有受益。 “……高达 20% 的 RA 患者‘难以治疗’； 也就是说，在 csDMARD 失败后，尽管使用至少两种作用机制不同的 bDMARD 或 […]
CAR T 细胞疗法与 FOXO1 蛋白配合使用效果更持久、效果更好
如今，淋巴瘤、白血病和其他类型的癌症可以使用嵌合抗原受体 T 细胞 (CAR T) 疗法进行有效治疗。 现在，费城儿童医院 (CHOP) 和斯坦福大学医学院科学家的新研究有助于解释这些疗法为何有效，以及为什么细胞在体内停留的时间越长，效果就会越好。 研究结果的全部细节发表在《自然》杂志上一篇题为“FOXO1 是 CAR T 细胞中记忆编程的主调节器”。 接受 CAR T 疗法治疗的患者一年后仍能治愈的人数不到 50%。 原因之一是 CAR T 细胞通常无法在患者体内存活足够长的时间来完全根除癌症。 然而，其他研究表明，通过 CAR T 疗法治愈的患者拥有更耐用的细胞，能够更长时间地对抗癌症。 结果来自 自然 研究表明，更持久的细胞受益于一种名为 FOXO1 的蛋白质，它可以提高 CAR T 细胞的存活率和功能。 “通过研究 T 细胞中驱动记忆的因素，如 FOXO1，我们可以加深对为什么 CAR T 细胞在某些患者中持续存在并比其他患者更有效地发挥作用的理解，”儿科助理教授 Evan Weber 博士说。宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院和该研究的资深作者。 相反，当研究人员强迫 CAR T 细胞过度表达 FOXO1 时，他们观察到记忆基因发生了转变，并且 T 细胞的持久性和抗癌能力得到增强。 相比之下，当研究人员过度表达不同的记忆促进因子时，CAR T细胞活性没有改善，这表明FOXO1的作用是独特的。 […]
单细胞和英国生物银行数据合并中发现的性别偏见疾病目标
中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所和深圳湾肿瘤研究所的研究人员在单细胞水平上确定了雄激素在性别差异背景下改变的分子和细胞程序。 超过 230 万个小鼠细胞的高维单细胞转录组图谱与英国生物银行数据集整合，发现了可能参与性别偏见疾病抗原呈递和潜在细胞靶标的基因。 这项研究不仅为雄激素途径作为一般性别偏见疾病的潜在治疗策略提供了坚实的证据，而且为理解雄激素如何协调性别差异奠定了基础。 抗雄激素类雄激素 内源因素和外源环境暴露之间的相互作用塑造了表型性别差异。 性别偏见——基因在两性之间专门表达或显着差异——被认为具有很强的激素根源，特别是雄激素和雌激素。 雄激素过多的女性和雄激素缺乏的男性的临床表型具有一些相似的代谢表型，例如肥胖，这是对雄激素的性别特异性反应的一个例子。 现在人们越来越认识到，各种人类疾病中的雄激素途径可以推动药物临床获益的性别偏见程度。 前列腺癌患者从恩杂鲁胺和阿比特龙等药物中获益匪浅，这些药物靶向雄激素受体和雄激素合成，抑制雄激素途径。 不仅如此，新的研究表明，雄激素受体活性与女性对结肠癌抗 PDL1 治疗和黑色素瘤 BRAF/MEK 靶向治疗的不同反应有关。 为了通过靶向雄激素途径实现精准医疗，有必要在每种细胞类型中定义与雄激素相关的性别偏向差异表达基因。 这将有助于识别雄激素可以调节的性别偏见基因。 性别偏见疾病的假定致病基因的鉴定 这项研究从不同角度研究了雄激素对性别差异的调节，并确定了可能解释人类性别偏见的重要分子和细胞类型。 他们通过分析四组小鼠（两只雄性和两只雌性）组织中单细胞的转录组来做到这一点。 雄性小鼠通过去势手术（雄性去势）进行雄激素剥夺或进行假手术。 雌性小鼠要么通过持续释放二氢睾酮（DHT）补充雄激素，要么接受假手术。 获得了包含 1,294,831 个合格细胞的综合数据集，在 17 个不同组织中平均显示 2,070 个已识别基因，并随后进行注释。 性别之间比例差异最大的前三种细胞类型往往在不同组织中有所不同。 例如，雄性小鼠肝脏中 T 细胞和 B 细胞的比例明显低于雌性小鼠。 同样，雄性小鼠的脂肪组织中淋巴内皮细胞的比例更高。 研究人员利用英国生物银行中男性和女性个体之间 214 种疾病的发病率数据，发现了 119 种疾病的患病率存在性别偏见（sex-biaseddies）。 在这119种具有性别偏见的疾病中，胃、肾、肺恶性肿瘤以男性为主，而哮喘以女性为主，这与其临床患病率一致。 使用单细胞 RNA seq 数据进行跨物种分析，将五类性别偏见疾病识别为五个主要组：免疫 1（巨噬细胞、树突状细胞和 B 细胞）、免疫 2（T 细胞和 NK 细胞） 、免疫 […]
微生物组通路与慢性肾脏病有关
TMAO（三甲胺 N-氧化物）是肠道细菌产生的代谢物，由于其与心血管疾病的相关性而成为人们关注的代谢物。 现在，克利夫兰诊所和塔夫茨大学的新发现表明，血液中高TMAO水平可以预测未来随着时间的推移患慢性肾病（CKD）的风险。 研究人员写道：“三甲胺 N-氧化物 (TMAO) 是膳食磷脂酰胆碱和肉碱的肠道微生物群衍生的代谢产物。” “实验表明，TMAO 会导致肾损伤和肾小管间质纤维化。 关于 TMAO 与肾脏结局（尤其是 CKD 事件）之间的前瞻性关联知之甚少。 我们假设较高的血浆TMAO水平与较高的CKD风险和较高的肾功能下降率相关。” 研究人员发现，TMAO 血液水平升高的参与者未来患慢性肾病的风险增加。 对于基线时肾功能正常或受损的人来说，TMAO 水平较高还与肾功能下降速度加快有关。 这些关联与社会人口特征、生活习惯、饮食和其他已知的肾脏疾病危险因素无关。 研究结果也与早期报道的临床前模型研究一致，显示TMAO直接促进肾功能衰退和组织纤维化。 Hazen 说：“研究结果表明 TMAO 升高与患慢性肾病风险增加之间存在非常密切的临床联系。” “结果来自不同种族和社会人口背景的个体，他们一开始肾功能正常。 参与者的多样性有助于确保结果具有普遍性。” 研究表明，TMAO 水平与糖尿病、高血压、年龄增长和种族等众所周知的危险因素一样，甚至是更强的慢性肾病风险指标。 弗里德曼学院研究助理教授王说：“我们的研究是对临床前模型研究的重要补充，支持TMAO作为慢性肾脏病的一种新的生物危险因素。” “TMAO 水平可以通过生活方式饮食和药物干预进行高度改变。 除了使用新药来降低患者的 TMAO 之外，使用饮食干预来降低普通人群的 TMAO 可能是慢性肾病发展的一种经济高效且低风险的预防策略。” 未来的研究计划包括检查遗传数据，以帮助评估TMAO与慢性肾脏病之间的潜在因果关系，以及更明确地研究生活方式的改变是否可以预防慢性肾脏病的发生和进展。 2024-04-10 00:41:46 1712710795 #微生物组通路与慢性肾脏病有关
蛋白质全息图提供分子水平细节
牛津大学的研究人员在利用全息术在单分子水平上对蛋白质进行成像方面取得了显着的进步。 他们的创新工艺可生成基于光的蛋白质全息图，将最先进的灵敏度提高了五个数量级，从而能够测量生物分子极性。 成像技术为研究生物分子相互作用以及如何将其应用于纳米科学开辟了新途径。 研究文章“单蛋白光学全息术，”发表在《自然光子学》上。 光学全息术的单分子灵敏度 尽管显微镜的主要目的是提供细胞和亚细胞特性的定性评估，但与计算机、激光器、光电设备和波长选择器等其他工具一起使用时，它也可以执行广泛的定量测量。 这些定量测量使得在所有时间和空间复杂性中建立生物材料的结构和特性之间的关系具有挑战性。 当一起使用时，这些工具可显着提高在大分子尺度上研究细胞和亚细胞结构的物理和化学特性的能力，而不会造成任何损害。 尽管所有材料都会不同程度地发生光散射，但光学全息方法（通过重新组合从物体衍射的光波来创建定量的三维图像）从未检测到单个分子的微小散射。 与传统强度测量相比，全息方法在数据内容、可调谐性和后处理方面具有许多优势。 然而，由于使用以前的方法难以捕获单个分子的微弱信号，无标记单分子研究进展缓慢。 Jan Christoph Thiele、Emanuel Pfitzner 和 Philipp Kukura 克服了这些障碍，并表明基于光的全息术可以检测单个蛋白质的极弱光散射。 与最先进的相互作用强度相比，研究人员将该技术的灵敏度提高了五个数量级。 该方法的工作原理是先将样品发出的光分开，然后将其与参考光耦合，然后将检测分为四个平行通道。 这使得能够精确检测和测量单个蛋白质。 研究人员成功检测、解析和测量了质量低于 100 kDa 的单一蛋白质。 该方法分别测量振幅和相位，因此可以提供有关样品身份的大量信息并确定某些生物分子是否可极化。 该团队的突破使得测量分子极化性和样品特性（例如粒径、材料特性或蛋白质寡聚化）变得更加容易，并开辟了研究生物分子相互作用和寻找纳米科学一般用途的新方法。 2024-03-14 00:21:59 1710382242 #蛋白质全息图提供分子水平细节
与寒冷疼痛反应有关的蛋白质被提议作为治疗靶点
密歇根大学研究人员对小鼠进行的一项研究发现了一种名为 GluK2（谷氨酸离子型受体红藻氨酸亚基 2）的蛋白质，它使哺乳动物能够感知寒冷。 这一发现有助于弥合感觉生物学领域长期存在的知识空白，并可以让科学家们解开我们在冬天如何感知和遭受寒冷的影响，并有可能更好地理解为什么一些患者在特定疾病条件下经历不同的寒冷。 结果还表明 GluK2 是冷痛的潜在治疗靶点。 研究负责人 Shawn 表示：“GluK2 作为哺乳动物冷传感器的这一发现，为更好地理解为什么人类会对寒冷产生痛苦反应开辟了新途径，甚至可能为治疗冷感过度刺激的患者的疼痛提供了潜在的治疗靶点。”徐博士，密歇根大学生命科学研究所教授。 徐是该团队发表论文的高级作者 自然神经科学标题为“红藻氨酸受体 GluK2 介导小鼠的冷感”，他们总结道：“在当前的研究中，通过表征 GluK2 KO 小鼠，我们提供了多种证据，揭示了 GluK2 在冷感知中的关键作用。 我们的结果表明，GluK2 介导小鼠的冷感觉，支持 GluK2 作为冷传感器。” 作者表示，温度“对地球上所有生物的生命有着深远的影响”。 他们继续说道：“为了生存和适应不断变化的环境，动物和人类进化出了一种专门的体感系统来检测环境中的温度变化，从而相应地调整它们的行为和生理机能。” 然而，虽然检测冷、暖和热温度的热传感器都已被广泛表征，但人们对那些检测冷温度的热传感器知之甚少。 “该领域在 20 多年前就开始发现这些温度传感器，并发现了一种名为 TRPV1 的热敏蛋白，”神经科学家 Xu 说。 “各种研究发现蛋白质能够感知热、暖、甚至冷的温度，但我们无法确认是什么能够感知低于 60 华氏度的温度。” 作者进一步解释说，“虽然一些候选通道，特别是那些热敏 TRP 通道，已被提议作为冷传感器，但它们在体内介导体感神经元冷感知方面的作用尚未得到验证。 因此，冷传感器的分子特性仍然难以捉摸，导致我们对热传感的理解存在知识空白。” 在一个 2019年学习徐实验室的研究人员发现了第一个冷感受体蛋白 秀丽隐杆线虫一种毫米长的蠕虫，实验室将其作为理解感官反应的模型系统进行研究。 编码的基因 线虫 GluK2 蛋白在包括小鼠和人类在内的许多物种中在进化上是保守的，因此这一发现为验证 GluK2 作为哺乳动物的冷传感器提供了一个起点。 来自生命科学研究所和密西根大学文学、科学与艺术学院的研究人员在缺少 GluK2 基因、因此无法产生任何 GluK2 蛋白的小鼠中测试了他们的假设。 […]
维生素 A 在干细胞谱系选择中发挥关键作用
组织再生在一定程度上是通过容纳干细胞的特殊生态位来调节的。 当受到干扰时，例如皮肤上的划痕，干细胞可以移动到需要修复的区域。 为此，细胞进入谱系可塑性状态。 洛克菲勒大学教授研究员伊莱恩·福克斯博士实验室的博士后马修·蒂尔尼博士解释说，谱系可塑性“可以作为一把双刃剑”。 “这个过程对于将干细胞重定向到最需要的组织部分是必要的，但如果不加以控制，它可能会使这些组织容易遭受慢性修复状态，甚至某些类型的癌症。” 在筛选该过程的关键调节因子时，Fuchs 实验室的研究人员发现全反式视黄酸 (atRA) 作为一种维生素 A 代谢物，对于恢复细胞在培养物中的生理特性至关重要。 这些发现揭示了谱系可塑性，具有潜在的临床意义。 该作品发表于 科学 在论文中，“维生素 A 可以解决谱系可塑性，从而协调干细胞谱系选择。” “我们的目标是充分了解这种状态，以了解如何调高或调低它，”福克斯说。 “我们现在对皮肤和毛发疾病有了更好的了解，以及防止谱系可塑性促进肿瘤生长的途径。” Fuchs 和她的团队筛选了小分子，以确定它们在模拟伤口状态的条件下解决小鼠毛囊干细胞 (HFSC) 谱系可塑性的能力。 他们发现视黄酸对于干细胞退出谱系可塑性并在体外分化为毛细胞或表皮细胞至关重要。 更具体地说，作者指出，通过“将转录组和染色质景观数据与视黄醇激活的核视黄酸受体-DNA 相互作用分层，我们确定了影响这一结果的目标。 这个下游调控网络中包括先锋因子 SOX9，众所周知，它可以直接上调关键毛囊基因，同时抑制表皮命运。” “通过我们的研究，首先是体外研究，然后是体内研究，我们发现了维生素 A 的一种以前未知的功能，这种分子长期以来一直被认为对皮肤和许多其他器官具有有效但常常令人费解的作用，”福克斯说。 研究小组发现，增加或消除小鼠体内视黄酸的遗传、饮食和局部干预措施都证实了其在平衡干细胞对皮肤损伤和毛发再生的反应中的作用。 类维生素A不能单独发挥作用：它们与BMP和WNT信号分子的相互作用影响干细胞是否应该保持静止或积极参与毛发再生。 研究小组还证明，毛囊干细胞必须降低视黄酸水平才能参与伤口修复——如果水平太高，它们就无法进入谱系可塑性，无法修复伤口——但如果水平太低，干细胞就无法修复伤口。细胞过于关注伤口修复，而忽视了毛发再生。 “这可能就是为什么维生素 A 对组织生物学的影响如此难以捉摸，”Fuchs 说。 视黄醇生物学长期以来仍不为人所知的一个结果是，类视黄醇和维生素 A 的应用长期以来产生了令人困惑的结果。 众所周知，外用类维生素A可以刺激伤口处的毛发生长，但过量的类维生素A已被证明会阻止毛发循环并导致脱发。 目前的研究表明类维生素A具有更重要的作用——调节毛囊和表皮干细胞。 “通过定义从体外干细胞形成成熟毛细胞类型所需的最低要求，这项工作有可能改变我们研究毛发生物学的方式，”蒂尔尼说。 类维生素A如何影响其他组织还有待观察。 “当你吃胡萝卜时，维生素 A 会以视黄醇的形式储存在肝脏中，并被输送到各种组织，”福克斯说。 “许多接收视黄醇并将其转化为视黄酸的组织需要伤口修复并利用谱系可塑性，因此看看我们的发现对皮肤的影响有多大将是很有趣的。” 福克斯实验室还对类维生素A如何影响癌症（特别是鳞状细胞癌和基底细胞癌）中的谱系可塑性感兴趣。 “癌症干细胞永远不会做出正确的选择——它们总是做一些不寻常的事情，”福克斯说。 “当我们研究多种类型干细胞的这种状态时，我们开始意识到，当谱系可塑性不受控制时，它是导致癌症的关键因素。” 基底细胞癌的谱系可塑性相对较小，且侵袭性远低于鳞状细胞癌。 如果未来的研究表明抑制谱系可塑性是控制肿瘤生长和改善预后的关键，那么类维生素A可能在治疗这些癌症中发挥关键作用。 “抑制谱系可塑性可能可以改善预后，”福克斯说。 […]
生物模拟如何促进细胞和基因疗法的开发
小组成员： 乔什·阿普加博士联合创始人兼首席安全官应用生物数学 戴安娜·马坎托尼奥博士生物学高级总监应用生物数学 玛丽莎雷纳迪博士首席科学家应用生物数学 播出日期： 2024 年 4 月 3 日时间： 太平洋时间上午 8:00、东部时间上午 11:00、欧洲中部时间下午 5:00 细胞和基因疗法是令人兴奋的新疗法，有可能治疗甚至治愈一系列小分子或单克隆抗体无法治疗的疾病。 然而，开发这些疗法的生物技术和制药公司面临许多独特的挑战，例如了解可开发性的风险、安全性与有效性的平衡，以及确定这些疗法是否具有成本效益或优于护理标准。 定量系统药理学（QSP）可以成为阐明潜在疗法、生物系统和疾病机制之间相互作用的宝贵资源。 在这个 根 网络研讨会上，我们的专家演讲者将讨论 QSP 建模如何改进细胞和基因疗法的早期可行性评估、合理的治疗设计以及临床开发。 与会者将了解三个案例研究，这些案例研究说明了 QSP 建模的一些令人兴奋的应用： 通过 LNP 递送 mRNA 用于治疗 1 型克里格勒-纳贾尔综合征 (CN1) B细胞非霍奇金淋巴瘤的CAR-T疗法 镰状细胞病的干细胞基因治疗 演示结束后将举行现场问答环节，让您有机会向我们的专家小组成员提出问题。 制作得到以下支持： 1709835738 2024-03-07 17:58:54 #生物模拟如何促进细胞和基因疗法的开发
植物分子农业作为一种新型疫苗生产方法
这 新冠肺炎 大流行证明了疫苗接种在保护社会免受传染病侵害方面的承诺和力量。 然而，医护人员短缺、供应链效率低下以及缺乏购买疫苗的资金等因素也导致儿童总体疫苗接种覆盖率下降，特别是在发展中国家。 联合国儿童基金会的世界儿童状况 2023年报告 据估计，五分之一的儿童没有接种霍乱、脊髓灰质炎和麻疹等危及生命的疾病的疫苗，城乡地区存在巨大的不平等。 虽然我们大多数人现在都熟悉基于 mRNA 的疫苗，但大多数市售疫苗仍然依赖于使用弱化/灭活的病毒和蛋白质。 这些常规疫苗材料通常使用转基因细胞系统生产，包括细菌、真菌、酵母、昆虫和哺乳动物细胞。 然而，它们受到限制，包括由于需要专用的无菌设施来培养细胞而导致生产成本高，以及安全问题，例如人体细胞可能携带有害的朊病毒，细菌细胞裂解后产生内毒素。 重要的是，由于翻译后修饰的缺乏或差异，细菌和昆虫细胞产生的蛋白质的行为可能与预期不同（稳定性和免疫原性降低）。 COVID-19 大流行期间强调的另一个重大缺点是疫苗储存和运输需要冷链供应（2-8 oC），这可能会限制低收入和中等收入国家的获取。 例如，世界卫生组织 估计的 2011 年，在其调查的 5 个国家中，由于供应链中断，损失了 280 万剂 SARS-CoV-2 疫苗。 工厂系统的优缺点 植物分子农业是指使用植物细胞或整个植物作为表达平台，是生产疫苗的另一种方法，据称可用于资源稀缺地区并针对利基疫苗和孤儿疫苗。 这 概念 于 20 世纪 80 年代引入，用于在转基因烟草和向日葵中生产人类生长激素。 从那时起，它就被用来生产季节性流感疫苗和 埃莱索 美国戈谢病 BioApp 是一家总部位于韩国的公司，也在利用植物生产针对猪瘟的动物疫苗。 还有其他几家公司使用植物系统来生产病毒、病毒样颗粒，它们是亚单位疫苗，可以自组装成非传染性和非复制性病毒，作为疫苗或治疗药物的传递。 重组蛋白疫苗可以在稳定的转基因植物中生产，或者使用工程植物病毒或细菌在植物中瞬时表达。 四个一般步骤。 第一步是选择植物宿主。 为了防止人类和野生动物接触改良的可食用植物，植物分子农业的努力集中在非食用烟草植物上，例如 烟草属 本塞米亚纳。 接下来是选择一个载体来传递用于转化的 DNA 质粒，以及 根癌农杆菌 是最受欢迎的选择。 第三步是通过机械接种、农滤或真空渗透转染植物。 最后，通过消化植物叶子并通过常规层析方法和/或分子标签分离目标蛋白质来纯化蛋白质。 由于朊病毒和内毒素等有害污染的可能性较低，植物比细菌和哺乳动物系统更安全。 […]