【日本iPS细胞研究报告(二十)】大阪大学篇:诺如病毒疫苗在望

生命科学 2019年01月10日

大阪大学微生物疾病研究所佐藤慎太郎准教授带领的研究团队,用人源iPS细胞诱导分化成的肠道细胞,体外增殖诺如病毒成功[1]。此前,诺如病毒一直难以进行人工增殖,这也是制约诺如病毒疫苗开发和生产的最重要的原因。本次实验成功,无疑给诺如病毒疫苗的开发带来了一线曙光(图1)。该研究成果将发表在美国胃肠病学会期刊《Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology》上[文献1]。

iPS细胞由来的肠道细胞体外增殖诺如病毒

图1 iPS细胞由来的肠道细胞体外增殖诺如病毒

诺如病毒(Norovirus, NV),又称诺罗病毒、脓融病毒、诺沃克病毒(Norwalk virus),因1968年在美国俄亥俄州的Norwarlk流行性肠胃炎时发现而得名。诺如病毒和在日本北海道发现的札幌病毒(Sapovirus, Sapporo Virus),是引起非细菌性急性肠胃炎的罪魁祸首(图2)。

诺如病毒电镜图

图2 诺如病毒电镜图 (图 大阪大学)

诺如病毒目前没有疫苗可用,治疗也主要是缓解症状为主,一般症状有腹泻、腹痛、呕吐、低烧、全身肌肉酸痛等。由于诺如病毒体外存活时间较长,且对酒精类消毒剂不敏感,具有极强的传染性,被感染者和照护者都必须勤用肥皂洗手。感染爆发的主要特征是人口密度大和环境卫生差的地方,通过被污染的食物、飞沫等传播,冬季居多。诺如病毒一般在人的肠道内增殖,1995年在中国大陆发现首例感染患者以来,几乎每年都会有媒体报道的群体性感染事件发生。

・ 2010年12月,广州从化水污染导致429人诺如病毒感染事件;

・ 2012年6月,日本石川县立二水高中357名学生前往上海、苏州等地进行4天3夜的旅行。回国后139人出现感染症状,被检出诺如病毒;

・ 2012年10月,德国爆发11000多名学生被感染的有史以来最大规模食物中毒事件,调查结果归结为进口自中国的22吨冷冻草莓被诺如病毒感染;

・ 2013年3月,广州大学城多所高校出现600多例诺如病毒感染聚集性腹泻事件;

・ 2013年4月,广东揭阳职业技术学院近400名学生诺如病毒感染,173名学生送医;

・ 2014年2月,浙江嘉兴的海宁市、海盐县两地部分学校500多人群聚感染;

・ 2015年1月,北京、浙江和广东等多地爆发诺如病毒感染疫情;

・ 2015年3月,清华大学深圳研究生院、江苏省张家港市等处学生集体出现诺如病毒感染引起的急性肠胃炎;

・ 2015年12月,辽宁省沈阳市东北大学学生出现诺如病毒集中感染事件;

・ 2017年1月到3月,北京爆发诺如病毒感染疫情,收诊166例;

・ 2018年3月,广州中山大学南方学院爆发诺如病毒疫情,确诊260例。

2016年,海外团队曾利用人的小肠细胞成功体外增殖诺如病毒。但是在日本,从人体上采集细胞需要面对伦理审查等更为严格的监管。另外研究团队认为,利用iPS细胞更利于后续大规模标准产业化应用和生成(图3)。

iPS诱导而来的肠上皮细胞

图3 iPS诱导而来的肠上皮细胞 (图 大阪大学)

研究团队通过诱导人源iPS细胞分化成肠上皮细胞,然后转入诺如病毒混合培养,确认病毒可以侵染并增殖。而且通过该细胞模型,确认了通过60摄氏度加热15分钟,或者用0.1%的次氯酸钠溶液处理30分钟,都可以让诺如病毒灭活。

另外,研究团队还利用该细胞模型对不同亚型的诺如病毒及对应抗体进行交叉反应测试,成功鉴定出前些年日本流行过的一个诺如病毒亚型,有潜力成为预防近年来普遍流行的几类亚型病毒通用的多价疫苗。

供稿 宋傑 东京大学博士
编辑修改 JST客观日本编辑部

相关文献:
1. Sato S, Hisaie K, Kurokawa S, Suzuki A, Sakon N, Uchida Y, Yuki Y, Kiyono H, Human norovirus propagation in human induced pluripotent stem cell-derived intestinal epithelial cells, Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology (2019), doi: https://doi.org/10.1016/j.jcmgh.2018.11.001.

相关链接:
1. 大阪大学微生物疾病研究所成果 [网址]

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