Nature综述亮点推荐上海交大教授新发现

来自上海交通大学微生物代谢国家重点实验室、生命科学技术学院的研究人员在TNF-α疫苗研究方向取得突破进展，他们将白喉毒素的转膜结构域DTT作为内源性靶点的载体蛋白，不仅可以在大肠杆菌中高效表达，并且单个表位的应用也避免了TNF-α本身的毒性，为临床应用提供可能。

这一研究成果公布在pLOS ONE杂志上，并被著名风湿病免疫杂志Nature review rheumatology以“paving the way for TNF vaccines”为题在Research highlight版块进行专门报道。这项研究由生命科学技术学院李荣秀教授领导完成，李教授早年毕业于清华大学，主要从事生物产品大规模制备、微生物制造方面的研究。

TNF-α生物抑制剂是最早用于治疗类风湿关节炎的细胞因子靶点，其在全球生物制剂的销售额一直保持领先地位，但是TNF-α生物抑制剂昂贵的价格和抗药抗体的副作用限制了其广泛的使用。另一种比较好的替代方法，TNF-α疫苗的研制尽管在前期动物实验中显示了良好的效果，但在临床实验中却没有达到预期疗效。设计和研制更加有效的疫苗势在必行。

TNF-α作为人体自身蛋白，要想产生针对其有效的抗体，需要借助安全有效的载体蛋白突破自身免疫耐受。在这篇文章中，研究人员经过论证最终选定白喉毒素的转膜结构域DTT作为内源性靶点的载体蛋白。这一结构域具有“α螺旋-环状”的特征，结构稳定，可以作为外源表位移植的骨架蛋白，同时其拥有丰富的通用T辅助表位，可以协助自身蛋白打破免疫耐受，为该团队首次报道基于临床已经上市CRM197载体蛋白的有效部位的重新开发利用，保证了其安全有效性。

而且TNF-α有效表位移植到DTT上的疫苗设计，不仅可以在大肠杆菌中高效表达，并且单个表位的应用也避免了TNF-α本身的毒性，为临床应用提供可能。

研究人员在CIA小鼠关节炎模型中测试了该疫苗的治疗效果，发现相比于对照组（DTT）可以明显推迟关节炎的发病15天，最终有90%的关节炎模型小鼠发病而DTT对照组仅有45%发病。

令人意外的是，该疫苗产生的针对天然TNF-α的特异性抗体可以维持长达6个月的时间，并且几乎绝大多数抗体为IgG1型抗体，相比于对于其他在研疫苗针对的效果具有显著的进步，对类风湿关节炎这种慢性炎症性疾病的治疗也具有明显优势。

（生物通：万纹）

作者简介：

李荣秀
剑桥大学生物工程学博士(1995年),现任上海交通大学生物质能研究中心副主任，生命科学技术学院教授，国家“重大新药创制”重大科技专项 “生物技术新药中试放大及分离纯化技术平台”项目首席科学家，中国药学会生物技术与生化药物专业委员会委员。 具有超过二十年生物医药研究开发的经验, 多项成果产业化成功, 并取得显著经济效益.

教育经历： 1985年毕业于清华大学化学与化学工程系，获工学士； 1988年毕业于中国科学院上海生物化学研究所，获硕士学位; 1995年毕业于剑桥大学生物工程学院，获博士学位；

职业经历：
1988-1991年北京大学生物系任讲师，从事工业生物分离介质方面的研究开发工作，研究成果于1990年获国家教育委员会科学技术进步二等奖。剑桥大学生物技术研究所博士后（1995-1997年）深入研究可用于抗体药物规模纯化的仿生亲和分离纯化技术，研究成果获得美国，英国和南非等国际专利三项， 研究论文发表在顶级科技期刊自然生物技术（Nature Biotechnology）上，研究成果已被加拿大上市公司proMetic Life Sciences Inc (pLI)市场化（商品名：MAbsorbents)，从而成为仿生亲和分离纯化（Biomimetic affinity purification）领域的著名前沿科学家。

1997年回国先在中国科学院上海生命科学研究院上海生物工程研究中心副研究员、研究员、博士生导师、学术委员会委员、学位委员会委员， 2004年调动至上海交通大学生命科学技术学院， 任博士生导师、研究员、教授、生物工程系主任，学院学术委员会委员；此外，于1997年入选上海市启明星计划，1998年入选科学院“****”，1998年度享受国务院有突出贡献专家的政府特殊津贴。天然和基因重组蛋白和多肽，天然和生物组合生物活性化合物在提高人类健康和生活品质方面具有重要作用。目前高收率、低成本大规模生产纯化技术水平是重要的技术瓶颈。主要研究和发展生物工程产品规模化制备新技术，以及亲和分离方法及涉及的分子识别基础科学问题。研究内容包括生物分子三维结构结构测定与模拟，结合靶点筛选与评估，亲和配体分子设计，组合化学合成，分子相互作用研究，分离纯化工艺研究， 以及中试生产研究;

近五年主持承担10多项国家、科学院、上海市科研项目，包括国家“重大新药创制”科技重大专项“十一五”计划和国家“十五”“创新药物与中药现代化”重大科技专项“生物技术新药中试放大及分离纯化技术平台”项目，国家重大基础研究项目（973）“人工纳米生物机器”项目，科技部863项目，国家自然科学基金项目和上海市启明星计划项目，上海创新行动计划项目。

李荣秀教授是生物活性产品仿生亲和纯化技术（Biomimetic affinity purification）领域著名前沿科学家。发表的研究论文近四十余篇，包括了著名的Nature Biotechnology等学术期刊，研究成果申请和获得国际和中国专利近四十项，其中包括了在英国、南非、美国等地的pCT。这些专利是工业化和商业化的科技支撑和先进技术源泉， 具有巨大的产业化前景。

原文摘要：

paving the way for TNF vaccines

A novel TNF vaccine that uses diphtheria toxin as a molecular scaffold delays disease onset and dramatically reduces arthritis severity in a mouse model of rheumatoid arthritis, according to new research published in pLoS ONE. “This is the first report of vaccine design [being] based on a clinical[ly] safe carrier and scaffold,” reports Ron…