重组 OmpF-MPER 蛋白的同源性建模。大肠杆菌 K-12 菌株的 OmpF 蛋白三聚体的上图 (A) 和侧面图 (B)（基于 6wtz.pdb）。EcN-MPER 预测的 OmpF-MPER 蛋白的上图 (C) 和侧面图 (D)，使用 SWISS-MODEL 工具对 6wtz.pdb 结构进行同源性建模。绿色表示 MPER 序列的位置。

瑞典厄勒布鲁大学的生物学讲师Nikolai Scherbak教授，刚从南非参加完一场会议回国。在会议上，他展示了一项可能提高开发HIV疫苗成功率的研究。Scherbak教授与团队一起，将HIV病毒的一部分基因序列植入了益生菌大肠杆菌中。

这项研究成果发表在《微生物细胞工厂》期刊上。"我们利用先进技术，将DNA序列精确地插入细菌的特定位置。我们选用的HIV病毒片段不具传染性，但能激发人体产生中和抗体，" Scherbak教授解释道。

大肠杆菌是人体和其他动物肠道中的常见菌群，其中一些变种能引起多种感染。但也有一些有益的变种，它们有助于改善肠道菌群。在本研究中，厄勒布鲁大学的研究人员使用了Nissle菌株的益生菌大肠杆菌。

"我们使用的细菌在德国作为膳食补充剂销售，据我所知，在瑞典尚未上市。这些补充剂推荐给患有肠易激综合症或其他胃部疾病的人，" Scherbak教授说。

HIV是一种可导致致命免疫缺陷疾病——艾滋病的病毒，目前尚无治愈方法。尽管如此，现有的抗逆转录病毒药物疗法能让感染者无症状生活，降低传播风险。

"HIV感染者需终身服用抗逆转录病毒药物，这对许多人来说是一笔不小的开销。多年来，研究人员一直在努力开发疫苗，但遗憾的是，这并非制药公司的优先考虑，" Scherbak教授指出。

如果厄勒布鲁大学开发的细菌能够转化为获批的药品，未来可能以药丸形式服用。与需要注射的疫苗相比，药丸形式的疫苗具有许多优势，如更简单、实用，且无需像某些COVID疫苗那样在低温下储存。

在以往尝试利用细菌生产疫苗的研究中，研究人员常用抗生素抗性基因来维持细菌的基因改造。然而，这种方法可能导致抗生素抗性的增加，这是一个日益严重的全球公共卫生问题。厄勒布鲁大学的研究人员利用CRISPR/Cas9技术，在不依赖抗生素抗性基因的情况下，成功实现了益生菌的稳定基因改造。

Scherbak教授认为，这种基因改造的细菌没有风险。但在技术应用于人体测试并最终开发出疫苗之前，还需要进行更多的研究，包括动物实验。

"这至少需要几年的时间来准备和获得伦理批准。通常情况下，药物开发大约需要十年时间才能完成，" Scherbak教授说。

Scherbak教授及其研究团队正与瑞典公共卫生署和南非开普敦大学合作。

这篇文章报道了一项在HIV疫苗开发方面取得的新进展。瑞典厄勒布鲁大学的Nikolai Scherbak教授及其团队通过将HIV病毒的一部分基因序列植入益生菌大肠杆菌中，尝试开发一种新的疫苗。这项研究已发表在《微生物细胞工厂》期刊上。

研究团队利用先进的技术手段，将特定的DNA序列插入到大肠杆菌的基因组中。这种经过基因改造的大肠杆菌含有HIV病毒的一个非传染性片段，该片段能够激发人体产生中和抗体，对抗HIV病毒。

研究中使用的益生菌大肠杆菌Nissle菌株，是一种对肠道菌群有益的细菌，已在德国作为膳食补充剂销售，但在瑞典尚未上市。这种细菌通常被推荐给患有肠易激综合症或其他胃部疾病的人。

HIV是一种可导致艾滋病的病毒，目前还没有治愈方法。尽管抗逆转录病毒药物可以帮助感染者控制病情，但需要终身服用且费用昂贵。因此，开发有效的HIV疫苗一直是科研人员的目标。

这项研究的一个创新之处在于，它避免了使用抗生素抗性基因来维持细菌中的基因改造，而是采用了CRISPR/Cas9技术，这是一种不依赖抗生素抗性基因的稳定遗传改造方法。

如果这项研究最终能够转化为获批的药品，未来可能会以药丸形式提供，这将比注射疫苗更为方便和实用，且不需要低温储存。

然而，Scherbak教授指出，在这项技术能够用于人体测试并开发出疫苗之前，还需要进行更多的研究，包括动物实验，并需要获得伦理批准。正常情况下，药物开发大约需要十年时间才能完成。

目前，Scherbak教授及其团队正在与瑞典公共卫生署和南非开普敦大学合作，共同推进这项研究。这项研究的成功对于开发HIV疫苗具有重要意义，有望为预防和控制这一致命疾病提供新的策略。

参考文献

来源

Nathaniel Ninyio et al, Correction: Stable expression of HIV-1 MPER extended epitope on the surface of the recombinant probiotic bacteria Escherichia Coli Nissle 1917 using CRISPR/Cas9, Microbial Cell Factories (2024). DOI: 10.1186/s12934-024-02347-8

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