我們?cè)谌毡灸X炎病毒發(fā)現(xiàn)H144,、H319、T410和Q258四個(gè)位點(diǎn)和病毒進(jìn)入有關(guān),，病毒還是活的病毒,，只是進(jìn)入細(xì)胞能力減弱,。其他幾個(gè)黃病毒目前還沒(méi)有減毒活疫苗,，利用這四個(gè)突變位點(diǎn)或許可以設(shè)計(jì)出新的疫苗?！?/span>
近日,，中科院武漢病毒研究所研究員肖庚富領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)在乙型腦炎病毒（Japanese encephalitis virus,JEV）囊膜蛋白介導(dǎo)病毒入侵宿主細(xì)胞分子機(jī)制研究方面取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究結(jié)果在病毒學(xué)領(lǐng)域重要期刊病毒學(xué)雜志Journal of Virology 上在線發(fā)表,。
流行性乙型腦炎屬于乙類(lèi)傳染病,，1950年以來(lái)，中國(guó)對(duì)該病進(jìn)行了大量病原學(xué)和流行病學(xué)研究,，為了與甲型昏睡性腦炎相區(qū)別,，定名為流行性乙型腦炎，簡(jiǎn)稱乙腦,，是中國(guó)夏秋季流行的主要傳染病之一,，年發(fā)病人數(shù)2.5萬(wàn)，病死率10%,，大約15%的患者留有不同程度的后遺癥,。
日本學(xué)者最早從因腦炎死亡病人的腦組織中分離到乙型腦炎病毒，因此國(guó)際上又稱之為日本腦炎病毒,。原本該病毒只在亞洲區(qū)域猖獗,。然而，2006年在澳大利亞約克角半島的蚊子和豬身上也發(fā)現(xiàn)了乙型腦炎病毒,。它的行走軌跡大概是從亞洲傳播到巴布亞新幾內(nèi)亞,，通過(guò)托雷斯海峽到了約克角半島。澳大利亞是個(gè)大島國(guó),，如果再進(jìn)一步擴(kuò)散到醫(yī)療條件落后的非洲后果將會(huì)不堪設(shè)想,，給世界公共衛(wèi)生安全帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。
意外的研究發(fā)現(xiàn)
肖庚富團(tuán)隊(duì)在乙腦病毒研究中有著多年積累,，在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí),，他介紹說(shuō)：乙腦病毒入侵宿主細(xì)胞是通過(guò)其表面的囊膜蛋白E介導(dǎo)，包括病毒與細(xì)胞受體結(jié)合,、受體介導(dǎo)內(nèi)吞,、低pH誘導(dǎo)病毒膜與胞內(nèi)體膜的融合過(guò)程,。
論文第一作者、助理研究員劉海濱等系統(tǒng)地分析了乙腦病毒囊膜蛋白的結(jié)構(gòu)后,，認(rèn)為16個(gè)關(guān)鍵氨基酸位點(diǎn)或區(qū)段對(duì)病毒入侵可能至關(guān)重要,。
“我們想利用定點(diǎn)突變技術(shù)將這16個(gè)突變引入E基因。并通過(guò)反向遺傳操作系統(tǒng)構(gòu)建16個(gè)E蛋白單點(diǎn)突變或區(qū)段缺失的重組病毒,?！边@是劉海濱和同事們一開(kāi)始的設(shè)想。
然而在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,，他們意外地發(fā)現(xiàn),，設(shè)想中表達(dá)出的16個(gè)突變里有10個(gè)不能有效地產(chǎn)生子代病毒顆粒。
“其中5個(gè)突變――R9A和I0,、ij,、 BC、FG 破壞了病毒顆粒的包裝,，另外5個(gè)突變―― E373A,、F407A、L221S,、W217A和kl阻滯了病毒顆粒的釋放,。”肖庚富說(shuō),。
隨后,，他們以天然存在的野生型病毒為對(duì)照，重點(diǎn)檢測(cè)能夠生產(chǎn)感染性顆粒的6種突變病毒株的進(jìn)入活性,。
“以往被普遍認(rèn)為是受體結(jié)合域的第154位N糖基化位點(diǎn)和DE環(huán)區(qū),，并不是乙腦病毒進(jìn)入哺乳動(dòng)物細(xì)胞的關(guān)鍵位點(diǎn)，其突變對(duì)病毒入侵沒(méi)有顯著性影響,?！毙じ徽f(shuō)。
進(jìn)一步的研究表明,，H144和H319兩個(gè)正電氨基酸參與囊膜蛋白“鹽橋”的形成,，T410 和 Q258 則參與病毒―細(xì)胞膜融合“拉鏈”的形成，這4個(gè)位點(diǎn)中任一位點(diǎn)的單點(diǎn)突變都會(huì)抑制病毒―細(xì)胞膜融合,。
隨后,，他們將幾個(gè)突變病毒株連續(xù)傳代并進(jìn)行測(cè)序分析發(fā)現(xiàn)：大部分適應(yīng)性突變發(fā)生在囊膜蛋白表面，主要是由負(fù)電氨基酸突變?yōu)檎娀虿粠щ姾傻陌被?，某些適應(yīng)性突變能夠很好地恢復(fù)前述定點(diǎn)突變病毒株的入侵活性,。
揭示乙腦病毒入侵機(jī)制
近年來(lái)，肖庚富團(tuán)隊(duì)關(guān)注病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞的分子機(jī)制及研發(fā)進(jìn)入抑制劑,。之所以選擇乙腦病毒來(lái)進(jìn)行研究,，是因?yàn)樵摬《靖腥景ㄎ米?、老鼠、豬,、人等廣泛的物種,，感染模型比較齊全。
“乙腦病毒是和黃熱病毒,、登革熱病毒,、蜱傳腦炎病毒、西尼羅病毒為同一屬的黃病毒,，可感染蚊子,、水鳥(niǎo)、豬,，人為其終末宿主,，并引起病毒性腦炎,?！毙じ桓嬖V記者。
登革熱病毒,、蜱傳腦炎病毒,、西尼羅病毒都是黃病毒科里可怕的乙腦病毒兄弟，而乙腦病毒目前已經(jīng)研發(fā)出相關(guān)疫苗,?？蒲腥藛T通過(guò)生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)這“三兄弟”和乙腦病毒相比在最重要的抗原-E蛋白上有多個(gè)位點(diǎn)一模一樣，對(duì)乙腦病毒E蛋白的詳盡解析結(jié)果可以方便地推導(dǎo)到其他黃病毒疫苗研發(fā)中去,。
“從遺傳進(jìn)化上看,，黃病毒科病毒的囊膜蛋白均高度保守，入侵活性致弱的乙腦病毒囊膜蛋白突變株H144A,、H319A,、T410A和Q258A可為其他黃病毒減毒活疫苗的研究與開(kāi)發(fā)提供重要的借鑒?！秉S病毒專(zhuān)家張波研究員表示,，“這項(xiàng)研究揭示了乙腦病毒囊膜蛋白E的關(guān)鍵位點(diǎn)在病毒組裝、釋放和進(jìn)入過(guò)程中的作用,，為進(jìn)一步理解其他黃病毒的入侵機(jī)制作出了貢獻(xiàn),。”
除此之外,，肖庚富團(tuán)隊(duì)此前還在乙型腦炎病毒抗病毒多肽方面,，發(fā)現(xiàn)了一條可以有效抑制乙型腦炎病毒感染的12肽。而此次的新發(fā)現(xiàn)則是關(guān)于乙型腦炎病毒如何進(jìn)入細(xì)胞的機(jī)制和過(guò)程,。
“我們?cè)谌毡灸X炎病毒發(fā)現(xiàn)H144,、H319,、T410和Q258四個(gè)位點(diǎn)和病毒進(jìn)入有關(guān)，病毒還是活的病毒,，只是進(jìn)入細(xì)胞能力減弱,。其他幾個(gè)黃病毒目前還沒(méi)有減毒活疫苗，利用這四個(gè)突變位點(diǎn)或許可以設(shè)計(jì)出新的疫苗,?！彼麄兊慕K極目標(biāo)是構(gòu)筑阻擋黃病毒進(jìn)入的“長(zhǎng)城”。