实现科研理想 追逐精彩人生

2017-05-24 18:04肖延胜王永梅
海峡科技与产业 2017年4期
关键词:流感疫苗流感病毒致病性

肖延胜+王永梅

在科研的道路上,他奋力拼搏,努力探索,追求着不一样的精彩人生。无数个日日夜夜的辛勤努力,付出的滴滴汗水,终于幻化成丰硕的科研成果,激励着走向更加辉煌灿烂的明天。他,就是南京农业大学高层次引进人才、教授、博士生导师平继辉。

从2004年开始,平继辉一直致力于流感病毒的遗传变异、致病性、跨宿主感染与传播的分子机制以及流感疫苗的研发,研制了通用于鸡胚和细胞双疫苗生产平台的A型和B型高产流感疫苗供体毒株和一系列的疫苗候选株,建立了流感病毒的抗原变异和进化预测模型并对H1N1、H3N2和H5N8亚型流感病毒的抗原变异进行了预测,揭示了1968年“香港流感”病毒在新宿主适应和致病性的分子机制。取得了重要的学术成果,发表SCI文章15篇,其中以第一作者在Nature Communications,PNAS,Journal of Virology等杂志发表文章6篇,以共同第一作者在Nature Microbiology發表论文1篇,累积影响因子96.52,累积引用次数380次,并申请国际专利5项,推动了我国科研事业的发展。

积极探索 注重实践

2003年9月—2008年7月,平继辉就读于南京农业大学攻读博士学位,他师从学识渊博的张书霞教授和陈化兰研究员,开始对H9N2亚型禽流感病毒抗原变异、跨宿主感染哺乳动物的分子机制以及H5N1亚型禽流感病毒标记疫苗展开了研究。做研究生期间的生活相对来说是比较单调的,除了实验还是实验,做实验很枯燥,可在陈化兰研究员的悉心指导下,在摆弄PCR仪、试管、离心机的过程中,平继辉体验到了无限的的乐趣。在实验过程中,他一面满怀期待地等待未知的实验结果,一面和实验室的师哥师姐谈科研、谈未来,渐渐地,他感觉到这其实是挺有趣的,他很快喜欢上了做研究。五年的科研生活,平继辉体验到了科研的无限乐趣,也了解到了真正的自己。他说:“我了解自己的兴趣,我喜欢做实验时的专注,喜欢等待未知实验结果的期待。”

怀着对知识的强烈渴求,平继辉于2008年12月前往加拿大首都渥太华大学医学院Earl Brown教授的实验室从事博士后研究。Brown教授是加拿大著名的病毒学家,毕生致力于RNA病毒遗传与致病机理研究,他严谨勤奋的科研治学态度,对平继辉起到了潜移默化的影响。他暗暗下定决心,要做一个像导师那样简单专注地对待自己的事业的纯粹科研人。

积极探索、勇于实践的精神激励着平继辉不断地探索科学的奥秘。在加拿大工作期间,平继辉以引起人类历史上第三次流感大流行“香港流感”的元凶病毒A/Hongkong/1/1968(H3N2)为研究对象,通过平行进化研究揭示了该病毒在新宿主上适应和获得高致病性的分子机制,证明了流感病毒在新宿主上的适应于进化是由多基因和多因素共同决定的。在Brown教授的带领下,平继辉享受着克服挑战带来的成就感,品尝着攻克课题的酸甜苦辣,沉醉在做实验的快乐中,他鉴定了27个重要的宿主特异性突变和决定流感病毒毒力的分子标签,这些研究成果为流感病毒的跨宿主感染和致病性,以及对人高致病性毒株的监测提供了科学依据和重要参考。

也正是这些前期的研究工作激起了平继辉对流感病毒的遗传衍化的无限兴趣。北美地区第一次高致病性禽流感爆发,是由高致病性禽流感病毒A/turkey/Ontario/7732/1966(H5N9)引起的,然而该病毒遗传衍化关系并不清楚,对此充满无限好奇的平继辉开展了该病毒的溯源性研究,揭示了该病毒的进化源头和变异规律,为研究早期禽流感病毒的基因进化和病毒生物学特征提供了重要的参考依据。

此外,平继辉在加拿大进行博士后研究期间,还对流感病毒非结构蛋白NS1调控流感病毒聚合酶活性机制、2009年A型H1N1流感病毒在哺乳动上致病性等方面进行了认真的研究,取得了一系列的成果,这为他在流感病毒领域开展深入研究奠定了坚实的基础。

综合研发 精准预测

平继辉满怀着对科研事业的热情,于2011年7月赴美国威斯康星大学麦迪逊分校,在著名病毒学家、美国科学院院士Yoshihiro Kawaoka教授的实验室继续进行博士后研究。这里是全球顶级的进行流感病毒研究的实验室之一,是很多科研工作者憧憬的地方。在这个更宽阔的舞台上平继辉痴迷于自己的科研工作,挥洒着辛勤的汗水,继续开展流感病毒致病机理、跨宿主水平传播以及流感疫苗研发工作。由于在工作中的出色表现,使他三年后晋升为助理科学家。

众所周知,流感病毒的最大特征就是变异频繁,每个流感季节所流行的毒株均不相同,甚至同一个人先后两次感染的流感病毒也完全不同,这一特征给流感疫苗的研制、及时更新以及疫情的控制带来极大困难。如何在有限时间内快速生产出抗原匹配、稳定性强、数量足够的疫苗,是有效防控流感疫情的重要前提。针对这一困扰疫苗生产的重要科学问题,平继辉利用基因随机突变技术和反向遗传技术,通过一系列的筛选和优化,终于研制出一株高稳定性、高复制能力的疫苗供体株病毒PR8-HY,建立了高复制力、鸡胚-细胞双适应的A型流感疫苗反向遗传技术生产平台,并开发了H1N1、H3N2、H5N1和H7N9多亚型高产流感疫苗候选株。他的这一科研成果引起了业界的高度关注。美国的疾病控制中心以及食品和药品管理局开始对平继辉研发的高产疫苗株进行测试,有望在美国全面推广。该研究成果发表在2015年的著名的科研杂志《自然 通讯》上,被美国《科学》杂志、《遗传工程与生物技术新闻》、《全球新闻》、《威斯康星州杂志》、日本《每日新闻》、《科学时报》等媒体相继报道,并在美国、欧洲、澳大利亚、日本等国家申请国际专利3项。

目前,人用流感疫苗通常包含两种A型流感病毒成分、即人们所说的H1N1、H3N2以及两种B型流感病毒成分,由于B型流感病毒的宿主主要是人类,病毒在目前通用的疫苗生产平台鸡胚上的复制效率非常差,而常常导致人流感疫苗的整体产能不足。因此,突破B型流感病毒产能不足的瓶颈,是提高流感疫苗产量的重要保证。基于这一重要问题,平继辉研制出B型流感病毒Yamagata lineage和Victoria lineage鸡胚-细胞双适应的高复制能力疫苗供体毒株和B型流感疫苗候选株。研究成果在2016年的《美国科学院院报》上发表。平继辉的这两项重要科研成果为短时间内快速生产出大量抗原性匹配的流感疫苗以应对突发性流感疫情甚至大流行提供了可能性。病毒学家Gary Nabel(赛诺菲的首席科学家)对此研究成果评论道:“This study tackles a question that is of great pragmatic importance.”美国国立变态反应与传染病研究所(NIAID)主任Anthony Fauci同时也评价道:“If you cant make enough vaccine at an acceptable cost, it wont be available to many who need it.”

在科研的道路上,平继辉脚踏实地,一步一个脚印,努力探索,不断创新。平继辉和他的研究团队对流感病毒的抗原变异规律预测进行了探索性研究,以2009年全球发生的A型H1N1“猪源流感”大流行的分离株A/Norway/3858/2009为研究对象,应用随机突变技术对其HA基因的头部区域(流感病毒抗原決定区)进行随机突变,构建随机突变病毒文库,体内和体外试验筛选抗原逃逸突变,序列测定分析突变氨基酸,通过交叉血凝抑制试验和抗原作图法确定该病毒的进化方向,运用该方法所鉴定的病毒的进化方向与自然界该亚型病毒进化方向一致,研究成果以共同第一作者的身份发表在2016年的《自然 微生物》杂志上。该研究所建立的病毒抗原变异预测模型比之前所报道的基于序列分析和数学建模而进行的抗原变异预测更为准确,比WHO数十年来一直采用的传统方法而对流感病毒抗原变异所进行的预测更为快捷,为流感病毒抗原变异及其他RNA病毒的变异规律研究提供了全新的思路。

归国科研 继续追梦

2016年8月底,虽然Kaowaoka教授一再挽留,但心系母校对祖国怀有赤诚之心的平继辉博士还是毅然回到了日思夜想的祖国,回到了曾经的母校,开始投身于祖国的建设。从此,他作为南京农业大学高层次海外引进人才,教授、博导,开始在南京农业大学动物医学院任职,辛勤于科研。

作为养殖大国,我国养殖规模和发展速度都取得了巨大的成就,然而各种畜禽类疾病及人畜共患病的偶尔暴发与流行给养殖业发展和人类的健康带来了极大的危害。平继辉正在运用他多年来在国外实验室学习掌握的先进技术和知识为人畜共患病的发病机理和有效防控继续开创着自己的科研事业。

平继辉相继开展了低致病性禽流感病毒引起潜在的流感大流行的分子机制、流感病毒抗原变异预测及前瞻性疫苗、多价流感疫苗以及安全高效减毒流感疫苗的研究,以及流感病毒与宿主非编码RNA相互作用、外来病毒性动物疫病快速诊断和疫苗开发等工作。此外,他还开展了野生动物病毒性疫病病原的检测和溯源研究,建立疾病发生和扩散模型,揭示病原的流行特征、抗原变异、致病性及跨宿主传播的分子特征,开展相关疫苗和抗病毒药物研发工作。

规划决定未来,理想决定高度。在对未来科研的展望中,平继辉和研究团队还计划针对流感病毒表面基因的保守抗原区而研制亚型特异性和广谱的通用型流感疫苗的可行性进行探索,为防控流感疫情提供更安全有效的疫苗,促进祖国科研和养殖业的迅猛发展,追逐精彩的科研人生。

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