类病毒颗粒的设计与应用:源于自然而超越自然

类病毒颗粒(Virus-likeParticle, VLP)模拟天然病毒蛋白质结构,但不含有病毒基因组,因此无侵染性。VLP具有明确规则的结构特征,有良好的稳定性、生物相容性、颗粒均一性、自主装性等,可解决传统颗粒载体的低分子装载率和过早药物突释问题。并可通过生物技术对VLP在分子水平上进行精确地修饰,以适用于不同的应用需求。

VLP一开始较多的用于疫苗发展。以疫苗为代表的免疫疗法是一种重要的疾病预防治疗手段,疫苗的研发是现代医学的重要发展方向。VLP仿造自然病毒结构同时去除病毒基因,保持了病毒结构特性而不具有感染性,能有效刺激机体免疫,是良好的疫苗研发和应用平台。

同时VLP可用作多样化的纳米载体,通过表面展示或内部包裹功能分子,用于药物投递、生物成像、生物催化、生物材料等。VLP作为一种新型生物载体材料已受到越来越多的关注,已经逐渐发展成为一个重要的多功能纳米生物平台,被视作最具潜力的纳米生物研究方向之一。


类病毒颗粒的设计与应用:源于自然而超越自然


最近,清华大学卢元团队综合论述了VLP领域的研究方法、研究进展以及未来的发展趋势。该综述详尽全面地介绍了依据自然病毒特性对VLP的系统结构设计,基于细胞和无细胞体系的VLP合成,VLP的自组装、结合修饰等功能化过程,VLP产业化发展问题,以及其作为疫苗研发、多功能纳米载体等多方面应用。同时,也提出了VLP更广阔的应用前景,如用于基因编辑元件的转运、体外抗病毒药物研发、病毒与宿主物理化学作用机理的研究等。

类病毒颗粒以其优良特性已被广泛地发展并应用,但其生物毒性、生物分布、免疫原性、生物安全性等仍需要进一步地研究。并且,新的VLP制造平台需要被发展,以适应资源贫乏地区的使用需求。VLP的设计需要紧密和目前最前沿的技术相结合,以拓展VLP在基础研究和应用研究的更广泛应用。

该文章的作者为丁宣玮、刘东、GeorgeBooth、高伟和卢元;丁宣玮和刘东为共同第一作者,卢元为通讯作者。

相关论文以封面文章发表在BiotechnologyJournal杂志(Biotechnology Journal 2018, 13, 1700324, DOI:10.1002/biot.201700324)上。

(该新闻撰写者:刘东,为发表文章共同第一作者)



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