生物芯片：掀起传染性疾病研究的革命

Pradipsinh Rathod	Rick Tarleton

一项新研究表明，DNA芯片分析可为开发出治疗诸如南美锥虫病（Chagas disease）、血吸虫病（schistosomiasis）和疟疾等传染性疾病的疫苗和疗法铺平道路。

研究人员在美国热带医学与卫生协会日前于科罗拉多州丹佛举行的一次会议上报道，基因芯片为揭示病原体细胞中所发生了什么，以及如何利用这些信息开发出新的治疗策略都提供了难得的新线索。

例如，一种用于治疗血吸虫病的普通药物praziquantel,会增强白介素6（IL-6)基因的表达，英国剑桥大学的一名寄生虫学博士后研究人员Karl Hoffman在会议上发言说。IL-6对细胞对感染的多种应答都有影响，会动员粒细胞（一种白细胞）并驱动免疫系统对寄生虫的入侵做出应答。但“如果没有基因芯片呈递给我们的信息，我们永远不会知道这些。”

Praziquantel用于治疗世界范围内感染人数达6亿多人的血吸虫病已有几十年了，Hoffman介绍说。“但我们对于这种药究竟是如何抗血吸虫病的真的知之甚少。”他说。

基因芯片分析的结果显示，这种药物似乎是破坏了血吸虫S. mansoni卵壳形成的完整性，这是引起血吸虫病炎症反应的主要原因之一。

基因芯片分析有时确实能够给我们带来惊喜。例如，研究人员通过这项技术研究了为什么化合物WR99201能够成功杀死疟疾病原体－－恶性疟原虫Plasmodium falciparum。

当P. falciparum表达二氢叶酸还原酶（dihydrofolate reductase）时，病原体对WR99201几乎完全具有抵抗力，华盛顿大学的化学教授Pradipsinh Rathod说道。

当研究人员仔细分析这些基因芯片数据时，他们发现WR99201对于二氢叶酸还原酶基因表达的增加或减小影响很小－－即使“寄生虫即将平静地死亡。”比较之下，产生抵抗力的寄生虫受到WR99201挑战时，却显示出相当大的遗传变化。

Rathod认为，这些数据中蕴藏着开发出治疗疟疾新药物的线索。

基因芯片也正在用于其它传染性疾病的研究。为寻找可能对开发出抗南美锥虫病寄生虫Trypanosoma cruzi疫苗有用的基因，Rick Tarleton和他的同事构建了含有3,014个基因组片段、1,248个随机遗传片段、33个未知基因、26个表达序列标签（expressed sequence tags，ESTs)以及95个对照点的芯片。

利用各种技术来证明和分析芯片实验的结果，已经发现了39个可用于疫苗开发的DNA片段和7个靶基因，Tarleton说。Tarleton是乔治亚大学的一名细胞 生物 学教授。

“这些研究代表了传染性疾病领域的前沿。”印第安纳州圣母院大学的 生物 科学家John Adams副教授评价道。“目睹基因芯片技术如何改变我们研究的方式是一件激动人心的事。”



相关链接：

http://depts.washington.edu/chemfac/rathod.html

http://paige.cb.uga.edu/