Nature新研究揭示蜱传脑炎病毒如何进入细胞

蜱传脑炎病毒（TBEV）用于感染人类细胞的蛋白质现已被鉴定，这朝着理解TBEV如何导致神经系统疾病以及开发抗病毒药物迈出了重要一步。

蜱传脑炎病毒（TBEV）用于感染的人体细胞蛋白现已被鉴定，这朝着理解TBEV如何导致神经系统疾病以及开发抗病毒药物迈出了重要一步。这项研究由阿尔伯特·爱因斯坦医学院、卡罗琳斯卡医学院和美国陆军传染病医学研究所（USAMRIID）的科学家共同领导，并发表在《自然》杂志上。

TBEV 是众多通过蚊子和蜱虫传播的黄病毒之一，这些黄病毒可导致严重的疾病，其他包括登革热病毒、黄热病毒、寨卡病毒和日本脑炎病毒。“但直到现在，科学家们还未能确定任何黄病毒的必需宿主细胞蛋白受体，”研究联合负责人、爱因斯坦大学微生物学和免疫学教授Kartik Chandran 博士说。“通过最终证明 TBEV 需要一种关键的蛋白受体才能感染人类细胞，我们为发现其他黄病毒的受体以及设计针对它们引起的破坏性感染的疗法开辟了新领域。”

该论文的其他通讯作者包括爱因斯坦的Eva Mittler 博士、马里兰州德特里克堡美国陆军传染病医学研究院的 Andrew Herbert 博士和瑞典卡罗琳斯卡医学院的Sara Gredmark-Russ 博士。

应对日益严重的威胁

TBEV 由蜱虫携带，通常通过叮咬将疾病传播给人类。该病毒可感染大脑和脊髓，导致严重甚至危及生命的疾病。TBEV 在北欧、中欧和东欧以及中亚和东亚地区流行，每年导致超过 10,000 例临床病例，其中一些病例甚至致命。

“随着传播TBEV的蜱虫地理范围不断扩大，TBEV引起的病例数量可能会增加，”爱因斯坦大学微生物学与免疫学研究助理教授米特勒博士说道。“目前已有几种TBEV疫苗获得批准，但其可及性有限，尤其是在流行区的中低收入国家，而且目前还没有针对已感染TBEV患者的特效治疗方法。”

在寻找TBEV“解锁”并进入人体细胞的受体时，研究团队怀疑某种细胞蛋白被靶向。他们利用人类细胞系，构建了一个包含数千种细胞变体的“库”，这些变体中某个基因已被删除；随后，这些变体被暴露于TBEV。结果显示，只有缺乏TBEV感染所需基因的细胞类型才能在病毒暴露下存活。

揭开罪魁祸首的面纱 

正如预期的那样，这种“类似幸存者”的竞争暗示了许多可能对病毒感染很重要的基因，其中大多数以前在其他黄病毒中发现过。 “在我们的筛选中真正引人注目的是 LRP8 基因，它是一种位于细胞表面的低密度脂蛋白受体，”卡罗琳斯卡医学院传染病副教授 Gredmark-Russ 博士说。 LRP8 在大脑和血脑屏障中高度表达，在神经发育和功能中发挥特殊作用。 研究小组表明，LRP8 能被 TBEV 的包膜蛋白 E 特异性识别，而包膜蛋白 E 在宿主细胞进入、免疫逃避和病毒传播中起着至关重要的作用。 “LRP8 似乎是人们长期寻找的细胞表面蛋白，TBEV 必须与其结合才能进入和感染人类细胞，包括大脑中的关键细胞类型，如神经元，” Chandran 博士说。

在一项重要的后续实验中，由美国陆军传染病医学研究院病毒免疫学部门负责人赫伯特博士领导的团队成员确定，LRP8 对活体生物体（在本例中为小鼠）的 TBEV 感染至关重要。他们用一种“诱饵受体”处理小鼠，阻止 TBEV 与细胞上的 LRP8 结合。然后，他们将小鼠暴露于一种高毒性 TBEV 毒株。

在接受诱饵受体治疗的 20 只小鼠中，有 19 只未出现任何临床感染症状。相比之下，所有未经治疗的小鼠都迅速发展为重症并死于感染。“看到 LRP8 对 TBEV 有效感染大脑至关重要，真是令人兴奋”。

“我们需要进一步进行实验室和动物研究，以确切了解LRP8如何使TBEV感染人类并引发神经系统疾病，”Gredmark-Russ博士说。Chandran博士补充道：“了解病毒是否使用类似的蛋白质在蜱虫中定殖也非常有趣，蜱虫是病毒自然生命周期的一部分，会将病毒传播给人类。”

“需要更多的研究，但这是一个有希望的开始，朝着开发预防和治疗黄病毒感染的新措施，”Mittler博士补充说。

参考文献

LRP8 is a receptor for tick-borne encephalitis virus