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Purified Immunoglobulin F(ab′)2 Protects Mice and Rhesus Monkeys against Lethal Ricin Intoxication

精制免疫球蛋白防治實驗動物蓖麻毒素中毒作用及機制探索

作者：Jingjing Tian , Cong Li , Bochang Shi , Hui Han , Yuan Liu , Lingyun Tan , Keyu Wang, Fang Yan , Wei He, Bo Li , Naxin Zheng, Huabin Li , Xinyu Li , Chongyu Tian , Yuanqiang Zheng , Zhongpeng Zhao , Ruiwen Fan

Zoonoses雜志近日刊發(fā)了趙忠鵬團隊的一篇原創(chuàng)研究《Purified Immunoglobulin F(ab′)2 Protects Mice and Rhesus Monkeys against Lethal Ricin Intoxication》（精制免疫球蛋白防治實驗動物蓖麻毒素中毒作用及機制探索 ）。

蓖麻毒素是一種來自蓖麻植物的天然毒素，是一種劇毒的神經(jīng)毒劑。蓖麻毒素既可導(dǎo)致人體惡心、嘔吐、腹瀉等消化系統(tǒng)癥狀，又可引起頭痛、肌肉疼痛、口干等中毒癥狀，還可引起脫水、免疫系統(tǒng)抑制以及生殖系統(tǒng)的疾病。蓖麻毒素作為一種潛在的生化武器，能夠在戰(zhàn)時造成嚴重的人員傷亡，同時也是一種常見的農(nóng)業(yè)和工業(yè)毒物，在平時誤食后能夠造成人員和牲畜的傷亡，凸顯了蓖麻毒素防控的緊迫性。

隨著世界百年未有之大變局的逐步展開，防生反恐也進入了新階段。伴隨著生物科技的日新月異，生物經(jīng)濟的突飛猛進，有必要開發(fā)一系列有效應(yīng)對蓖麻毒素中毒的產(chǎn)品，以解決蓖麻毒素防控的“燃眉之急”。美國Siga Technologies公司研發(fā)了蓖麻毒素新型疫苗，能夠誘導(dǎo)機體產(chǎn)生中和抗體。英國防化生物研究所研發(fā)了一種針對蓖麻毒素A亞單位的中和抗體。美國農(nóng)業(yè)部和國立衛(wèi)生研究院開發(fā)了針對蓖麻毒素B亞單位的廣譜中和抗體。為了防控蓖麻毒素中毒，特別需要開發(fā)一個有效的蓖麻毒素特異性解毒劑。

1890年，法國微生物學(xué)家Emile Roux和Alexander Yersin使用馬血清來治療白喉，標志著動物血清被動免疫法的開端，至今已過百年，不斷有新技術(shù)迭代和新產(chǎn)品上市。本小組利用20余年的時間，鞏固和發(fā)展了治療性抗體制備和評價技術(shù)平臺，預(yù)研了7個產(chǎn)品，針對毒素、病毒、細菌等不同有害生物物質(zhì)，有1個產(chǎn)品上市（破傷風(fēng)）、2個產(chǎn)品完成Ⅰ期臨床試驗研究（蓖麻毒素、葡萄球菌腸毒素）、4個產(chǎn)品（非典病毒、天花病毒、埃博拉病毒、新冠病毒）完成實驗室階段的研究。

本研究過程中，借助現(xiàn)代生物制藥技術(shù)和新型遞送技術(shù)，成功開發(fā)出具有顯著優(yōu)勢的抗蓖麻毒素免疫球蛋白 F(ab′)2 產(chǎn)品。（1）純化和滅活抗原，抗原純度超過90%，滅活后保留了免疫原性而去除了毒性，制定了抗原的放行質(zhì)量標準；（2）免疫馬匹，確定了量效、次效等免疫規(guī)程，確定了馬抗血清的放行質(zhì)量標準；（3）確定了抗蓖麻毒素免疫球蛋白 F(ab′)2 的生產(chǎn)工藝，終產(chǎn)品純度超過90%，效價超過1:12800，確定了產(chǎn)品的放行質(zhì)量標準；（4）改進有針注射方法，選擇了無針無痛、可自行給藥的新型彈簧式無針皮下注射技術(shù)；（5）通過小鼠和獼猴實驗動物中毒模型，確認了制品的安全性、有效性；（6）通過單細胞測序技術(shù)我們發(fā)現(xiàn) F(ab′)2 主要通過抑制中性粒細胞的增殖、分化和減弱全身炎癥反應(yīng)來發(fā)揮強大的保護作用。

總之，我們成功制備了馬抗蓖麻毒素免疫球蛋白 F(ab′)2 產(chǎn)品，有希望成為一個有效的蓖麻毒素特異性解毒劑。

作者團隊簡介：

趙忠鵬團隊，圍繞關(guān)系國計民生的常見多發(fā)傳染病，依托國家、部委重點實驗室和聯(lián)合實驗室，同中國食品藥品檢定研究院、解放軍總醫(yī)院、北京航空航天大學(xué)、中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所、蘭州獸醫(yī)研究所、清華大學(xué)等兄弟單位一道，結(jié)合現(xiàn)行生物安全法和生物制品法，利用醫(yī)學(xué)、工程、智能、信息等新技術(shù)，開展新型疫苗關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研究，歡迎志同道合的朋友一起合作。