原创性疫苗研发案例用于药学专业学位硕士研究生“生物技术制药”课程教学实践

目的探索培养应用型生物技术制药专业人才的案例教学模式。方法以学校2018年至2022年选修“生物技术制药”课程的药学专业学位硕士研究生为研究对象,基于药学专业人才培养要求,制订该课程的教学目标。以教研室原创性疫苗研发为主要教学内容,综合运用基于问题的学习(PBL)法、案例教学法、研讨式教学法授课,在产学研平台落实以创新思维为导向的实践教学,过程性评价学生的学习效果。结果该教学实践有效提升了教学效果,培养了学生的创新运用理论解决实际问题的思维能力,其中有5名药学专业学位硕士研究生参与教研室原创性疫苗研发。结论基于原创性疫苗研发的案例教学课可用于药学专业学位硕士研究生“生物技术制药”课程教学。

合成生物学助力细菌疫苗研发

细菌感染已成为全球第二大死亡因素,给人类健康与公共安全造成了巨大威胁。抗生素一直是治疗细菌感染最为主要的手段,但越来越严重的耐药问题给传统的抗生素疗法带来了严峻挑战。除了抗生素之外,疫苗被认为是防治传染性疾病传播最为科学、经济、安全和有效的手段,在人类抗击病原体感染斗争中发挥了重要作用。然而,细菌基因组庞大,致病机制复杂,研发疫苗存在有效抗原筛选、设计、制备难,抗原组合配伍难,有效性评价难,研发周期长等诸多瓶颈,导致细菌疫苗研发进展缓慢,尤其是临床常见的严重耐药致病菌尚无有效的疫苗可用。合成生物学是一门新兴的交叉学科,近年来在疫苗研究领域已经得到了广泛应用,包括抗原的筛选、理性设计、配伍组合,载体、佐剂和递送系统的设计以及免疫应答调控等。本文综述了细菌疫苗研究的现状以及耐药细菌疫苗临床试验研究进展,总结了合成生物学技术在几种重要类型细菌疫苗研发中的应用进展,最后对相关前景进行了展望。合成生物学在疫苗的形式、疫苗递送、疫苗的研制效率等方面为研究人员提供了更为广阔的空间,未来,应最大化地发挥合成生物学的优势,充分发展和应用合成生物学技术手段,建立科学、理性、有效、可行的管理制度,建设生物安全保障法律体系和监管措施,高效推动细菌疫苗研发,解决抗生素耐药问题,造福人类健康。

微生物脂肽的疫苗学应用及进展

微生物脂肽是近几年研究的热点之一。天然微生物脂肽是由微生物产生的次级代谢产物,合成微生物脂肽则是在天然微生物脂肽的结构基础上进行结构修饰获得。现有研究表明,微生物脂肽具有显著的疫苗或佐剂活性,并且能发挥抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗黏附等作用,具有广阔的应用前景。本文通过对几种微生物脂肽的结构和功能进行简要总结,概述脂肽在疫苗领域的应用,为新疫苗和佐剂的设计提供借鉴。

《生物技术制药》课程思政设计与实践探索

目的促进药学专业学生的知识与德育协调发展,实现德才兼备、以德为先的培养目标。方法对药学专业核心课程《生物技术制药》进行思政设计,从正反案例、中华传统文化、道德与伦理等方面深入挖掘各章节知识点的思政元素。结果《生物技术制药》的思政元素包括文化传承精神,职业精神,遵守法律法规,创新精神,直面困难、坚持科学精神等。通过基因工程制药、动物细胞工程制药、抗体工程制药、酶工程制药、发酵工程制药、蛋白质工程制药等核心章节,设计各章节思政元素的案例和设置点位。带教实践中,树立全员、全过程的《生物技术制药》课程思政新理念,结合背景知识及社会热点将课程教学与爱国主义融合,利用专业知识点背后的经典人文故事将课程教学与职业使命有机联系,以身边典型案例升华思政教学。结论《生物技术制药》课程的思政设计可实现知识传授、价值引导和能力培养的有机统一,培养出有品德、有能力、有责任的高素质药学人才。

国家虚拟仿真实验教学课程共享平台用于“生物技术制药”课程实验教学实践

目的提升“生物技术制药”课程的实验教学效果。方法以中国人民解放军陆军军医大学2020级药学专业四年制本科生为授课对象,随机分为线上线下混合组(观察组)和线下组(对照组)。以生物技术制药经典实验为例,对照组采用传统方式教学;观察组由教师通过国家虚拟仿真实验教学课程共享平台中浙江中医药大学相应内容虚拟实验课程,进行虚拟仿真实验教学辅助传统线下教学。比较两组的学习效果。结果观察组学生均认为线上学习方式降低了自身学习难度,提高了兴趣,增强了掌握实验技能的自信。每个实验的观察组学生教学当天即可完成教学过程,短于对照组实验使用时间。观察组学生实验课平均得分为(93.78±1.41)分,明显高于对照组的(75.94±0.00)分(P<0.05)。结论虚拟仿真实验教学作为“生物技术制药”课程课堂教学辅助手段,可有效解决传统实验课程面临的学时有限、操作机会有限、教学效果欠佳的难题,助力生物技术制药专业人才实际操作技能的培养。

新型NEA/Al(OH)_(3)复合佐剂系统的构建、优化及其增强MRSA重组亚单位疫苗的免疫保护效应研究

目的 以具有自主知识产权的纳米乳(NEA)和商品化的氢氧化铝[Al(OH)_(3)]作为配方组分,制备出新型NEA/Al(OH)_(3)复合佐剂系统,并对增强MRSA重组亚单位疫苗免疫应答效应的作用进行研究。方法 以血清特异性IgG作为评价指标,将2种乳剂(NEA和MF59)和2种铝盐[Al(OH)_(3)和AlPO4]进行复配筛选;采用多因素实验设计,对初步筛选出的复合佐剂成分进行三因素三水平正交实验,确定优选的NEA/Al(OH)_(3)复合佐剂系统处方;采用金黄色葡萄球菌国际标准株(MRSA252)建立Balb/c小鼠脓毒血症动物感染致死模型,进一步对新型NEA/Al(OH)_(3)复合佐剂系统增强MRSA重组亚单位疫苗抗原HI的免疫应答效应(特异性体液免疫应答、细胞免疫应答、免疫保护效力)进行比较研究,评价其免疫增强的保护效果及初步机制。结果 NEA和Al(OH)_(3)的复配是优选的乳剂与铝盐复合佐剂组分;通过三因素三水平正交实验确定优化的NEA/Al(OH)_(3)复合佐剂系统处方为:HI抗原量60μg、佐剂量200μg、NEA与Al(OH)_(3)的配比为2:8(w/w);脓毒血症动物模型攻毒保护的研究结果表明:基于新型NEA/Al(OH)_(3)复合佐剂系统的MRSA重组亚单位疫苗可于首次免疫后第7天即产生特异性免疫应答,特异性IgG抗体效价最高可达1:143 360,同时诱导出高水平的特异性细胞免疫应答(IL-12P40、INF-γ),LD90的攻毒保护率为80%,具有优于单一佐剂组的良好免疫原性及保护效果。结论 成功优选制备的新型NEA/Al(OH)_(3)复合佐剂系统可有效增强MRSA重组亚单位疫苗的免疫应答水平和保护效力,为新型复合佐剂在重组蛋白疫苗中的应用与开发提供了重要的实验基础。

基于自媒体平台的药学类专业研究生培养模式探索

目的优化药学类专业研究生的培养模式。方法根据药学类专业研究生培养的实际情况,以加强学术道德思想建设、拓宽研究生学术思维、提高实验技术水平、促进学术交流等为着力点,将以微信为代表的自媒体平台运用到其中。通过问卷调查的形式调查学校药学类专业13名研究生,评估相比于传统的科研讨论学习方法,研究生对自媒体形式的满意度和实际需求情况,以及该自媒体平台用于研究生教学的效果。结果共发放调查问卷13份,收回13份;9人(69. 23%)对以微信公众号为主的自媒体平台开展科研工作感兴趣,4人(30. 77%)很感兴趣;8人(61. 54%)会仔细阅读公众号推送的科研文献、科学前沿报告;9人(69. 23%)认为"实验操作"板块中所发布的实验操作手册和视频对日常科研十分有帮助;4人(30. 77%)认为此微信公众号用于学术交流有一定必要,9人(69. 23%)认为十分必要。结论以微信为代表的自媒体平台提高了药学类专业研究生的科研与实践创新能力,增强了其综合素养,为研究生的培养提供了新思路。

印苦楝内酯靶向RNF114治疗金黄色葡萄球菌急性肺炎

目的探究印苦楝内酯(nimbolide,NIM)治疗金黄色葡萄球菌急性肺炎作用机制。方法通过气管插管构建小鼠金葡菌急性肺炎模型,NIM治疗后,观察小鼠生存率差异,平板培养分析肺部荷菌量变化,ELISA检测肺组织炎性细胞因子表达差异;ELISA及Western Blot检测腹腔原代巨噬细胞感染金葡菌后,NIM对炎症细胞因子的表达水平及炎症通路激活的影响;慢病毒shRNA敲低原代腹腔巨噬细胞RNF114蛋白水平,通过ELISA及Western Blot探究NIM是否通过RNF114抑制炎症反应。结果金葡菌感染小鼠肺部后可导致急性死亡,NIM显著提高了小鼠生存率,下调小鼠肺部炎症细胞因子水平,但短期内不影响金葡菌肺部定植;巨噬细胞感染结果表明,NIM可能通过调控RNF114功能,下调ERK的磷酸化水平抑制MAPK通路激活,进而抑制炎症细胞因子的表达。结论NIM可能通过调控巨噬细胞RNF114功能,抑制MAPK通路激活进而抑制小鼠肺部炎症细胞因子的表达,最终抑制金葡菌急性肺部高炎症导致的小鼠死亡。

基于药物研发能力导向的《生物技术制药》课程教学模式研究

目的培养高素质的生物技术制药创新型专业人才。方法开展以药物研发能力为导向的《生物技术制药》课程教学模式改革研究,具体方法包括形成以药物研发为主线的章节教学、构建以生物制药研发为引导的案例教学、开展以生物制药研发热点为主题的研讨教学、落实以鼓励创新为核心的实践教学,以及完善以生物制药创新思维为侧重的考核形式等。结果提高了课程教学质量,培养了学生的新药创新思维。结论以药物研发能力为导向的《生物技术制药》课程教学改革为培养生物技术制药领域创新型人才奠定了基础。

《生物技术制药》第二课堂在提高学生学习兴趣和科研素质中的作用

《生物技术制药》作为生物技术专业学生和药学专业学生的主干课程之一,在培养高素质创新型医药人才中发挥举足轻重的作用。因其课程特点,需要高等医学药学院校对课程不断地进行改革尝试。第二课堂是对主课堂教学活动的延伸、补充和发展,在提高学生综合素质方面发挥着重要作用。该研究通过对陆军军医大学93例参加《生物技术制药》第二课堂的学生进行调查,发现参加《生物技术制药》第二课堂学习后学生学习兴趣和科研素质得到显著提高,值得广泛推广。

论创新型生物制药人才的培养与举措

随着我国生物制药的迅猛发展,生物医药产业迎来新的发展契机,并对生物制药人才的需求不断增加。文章分析我国高等院校生物制药人才的培养现状,提出培养适应社会需要的创新型生物制药专业人才的具体措施。

基于PBP2a特异性识别的电化学免疫传感器检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌

目的构建一种高性能的电化学免疫传感器用于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)检测。方法制备MWCNT-PDA-AuNPs纳米复合物修饰至金电极表面,将MRSA标志蛋白PBP2a的抗体连接于纳米复合物表面,用牛血清白蛋白(BSA)封闭非特异性位点,得到一种检测MRSA的电化学免疫传感器。通过对传感器构建过程关键因素的考察确定最优条件,考察其线性范围及检出限,最后对传感器性能进行评价。结果通过CV、EIS表征分析确定传感器的成功构建;明确最优构建条件为:MWCNT-PDA∶AuNPs混合比例为1∶2,材料干燥温度为37℃,抗体孵育时间为1 h,样本孵育时间为30 min;MRSA在20 CFU/ml~2.0×10^(7)CFU/ml范围内浓度对数值与DPV峰电流值呈良好的线性关系,回归方程为I(μA)=-6.72lgC+84.26(R^(2)=0.9878),检出限为1 CFU/ml;传感器不易被杂质蛋白干扰,其对低、中、高浓度MRSA重复测定结果RSD分别为4.18%、3.59%、4.38%(n=8),保存20 d内,传感器电信号不低于初始的92%;传感器对低、中、高浓度MRSA样本检测回收率与平板计数法基本一致。结论该电化学免疫传感器构建简便,检测迅速、准确,灵敏度高,具有良好的特异性、重复性和稳定性,可以作为MRSA临床检测的备选方法。

HL-J6抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌基因转录组学研究

目的探讨新型吲哚苯醌类化合物HL-J6抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)生长的机制。方法采用微量肉汤稀释法测定HL-J6对MRSA的最低抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC),并采用基因转录组测序(RNA-seq)分析HL-J6对MRSA基因表达的影响,并通过实时逆转录聚合酶链反应(real-time RT-PCR)进行验证。结果HL-J6对MRSA252的MIC和MBC分别为2μg/mL和8μg/mL。基因RNA-seq结果提示,HL-J6可能通过影响MurA,MurD,MurG,MraY等肽聚糖合成相关基因、dfrB等叶酸生物合成相关基因、pgsA等甘油磷脂代谢相关基因、MntC等ABC转运相关基因、SecA等细菌分泌系统相关基因以及rpsD等核糖体相关基因来抑制MRSA的生长,real-time RT-PCR结果证实HL-J6下调了MurA和MurD的表达。结论HL-J6可抑制MRSA的生长,其作用机制可能为抑制肽聚糖、叶酸的生物合成,甘油磷脂代谢、ABC转运、细菌分泌系统以及核糖体等相关途径。

噬菌体展示技术在全人源性抗体发现中的应用

噬菌体展示技术是目前应用最广泛的体外抗体筛选技术,它以噬菌体为载体,将外源抗体库基因插入到噬菌体衣壳蛋白基因中,在噬菌体表面表达衣壳蛋白的同时也展示了抗体分子。抗体药物因靶向优势在肿瘤免疫和病原生物感染中都发挥着重要作用,是其成为医药研发领域热点的重要推动力。因此,本文对噬菌体展示技术的研发背景、基本原理、抗体库构建类型及抗体展示片段类型进行综述,并对基于噬菌体展示的全人源性抗体的最新进展和应用前景进行了展望。

人用疫苗佐剂及其免疫学机制研究现状

疫苗佐剂能够提高机体对抗原的适应性免疫应答,在疫苗研发中具有重要的作用。目前,常用的铝佐剂、MF59乳剂佐剂、AS系列乳剂佐剂等几个为数不多的佐剂均是被美国或者欧盟批准。随着疫苗佐剂研究的不断深入,近年来国内外出现了一些具有临床应用前景人用的佐剂。本文对临床批准的铝盐佐剂、MF59、AS系列及纳米佐剂等现状及其机制进行综述,为后期寻找并研制出具有我国自主知识产权的新型人用疫苗佐剂提供新思路和研究新策略。

基于单个外周血浆细胞技术筛选MRSA人源性单克隆抗体的实验研究

目的建立耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(meticillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)人源性单克隆抗体筛选方法。方法从52份重组MRSA多价亚单位疫苗的Ⅰ期临床研究受试者血液样本中筛选出抗体滴度高的血样,利用流式细胞术分选其外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)中浆细胞,以mRNA为模板PCR扩增抗体重链、轻链可变区基因,通过重叠延伸PCR分别将将抗体重链、轻链可变区基因与CMV启动子、人恒定区及多聚A尾连接,构建成单克隆抗体线性表达载体,PEI瞬时转染293T细胞进行抗体表达。结果流式细胞术分选出1 120个浆细胞,筛选出了39个针对MRSA 5种保护性抗原α-溶血素(Hla)、铁离子表面决定蛋白B(Isd B)、金葡菌蛋白A(SpA 5)、肠毒素B(SEB)及锰离子结合蛋白C(Mnt C)的人源性单克隆抗体,ELISA结果显示抗体能与抗原蛋白结合。结论通过单个外周血浆细胞技术,成功筛选出了能够与抗原结合的MRSA人源性单克隆抗体,为研究MRSA治疗性人源性抗体奠定了良好基础。

重组金黄色葡萄球菌疫苗免疫血清中功能性抗体OPK检测方法的建立

目的建立重组金黄色葡萄球菌疫苗免疫血清中功能性抗体检测方法。方法在参考美国阿拉巴马大学的多重调理吞噬实验(UAB-MOPA)方法的基础上,构建并鉴定HL-60效应细胞库及金黄色葡萄球菌工作种子批,完成补体浓度、调理和吞噬孵育时间及血清预稀释倍数等关键实验参数的优选。在此基础上对5种不同来源金黄色葡萄球菌进行调理吞噬杀菌(OPK)活性的检测。结果 HL-60细胞经0.8%DMF诱导分化4 d后,CD35表达量为87.1%,CD71表达量为2.82%,活细胞比例为75.7%;靶细菌工作种子批冻存复活率>90%,工作稀释度>1 000;体系中补体终浓度确定为6%;选择30 min、60 min作为调理和吞噬孵育时间;血清预稀释倍数为2倍;疫苗免疫血清对5种不同来源的金黄色葡萄球菌均表现出良好的OPK活性及标准的"S"型杀菌曲线。结论本研究优化建立的OPK检测方法,可有效评价重组金黄色葡萄球菌疫苗的体外功能性抗体水平,为疫苗临床试验样本检测及免疫有效性替代终点的确立提供了重要的技术支撑。

新型CD3＋CD20＋T细胞的研究进展

CD20是一种人白细胞分化抗原,表达于除浆细胞外的发育分化各阶段的B细胞表面,被公认为是B细胞的表面标志。最近研究发现,除了B细胞,在机体中存在一群CD3^+T细胞也表达CD20分子,这群细胞与传统的CD3^+T细胞有着相似而又独特的生物学特征,并在风湿性关节炎、多发性硬化及卵巢癌等多个疾病中发挥重要作用。因此,本文就该细胞亚群的最新研究进展作一综述。

天然β-葡聚糖的结构特征及其免疫增强作用研究进展

来源于天然植物或微生物的β-葡聚糖主要包括海带多糖、香菇多糖和酵母葡聚糖等。天然β-葡聚糖具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒以及刺激机体免疫系统的作用,可通过与Toll样受体、甘露糖受体、C型凝集素受体以及清道夫受体等结合,激活下游信号通路,进而发挥免疫应答增强作用。本文对天然β-葡聚糖的化学结构特征、重要药理活性、增强免疫应答作用及其机制进行系统综述,期望为天然β-葡聚糖类疫苗佐剂的研究与开发提供依据。

新冠病毒DNA疫苗的研究现状及展望

全球新冠病毒的流行对社会生产和人民生活都带来了严重的不利影响。疫苗是控制新冠病毒传播的有力武器,其中DNA疫苗具有安全、高成本效益以及易于生产的特点,更重要的是其可以诱导机体产生免疫应答并阻断病毒感染。本文综述了已进入临床试验以及在临床前研究的新冠病毒DNA疫苗,并对其作用特点以及保护效果进行了分析。