近日,中國科學(xué)院武漢病毒研究所/病毒學(xué)國家重點實驗室王延軼研究組在國際著名學(xué)術(shù)期刊《Cell Research》(細胞研究)在線發(fā)表了題為“LDLR is an entry receptor for Crimean-Congo hemorrhagic fever virus”的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)了克里米亞-剛果出血熱病毒(CCHFV)的入侵受體LDLR(低密度脂蛋白受體),對CCHFV感染致病機制的理解和防控策略的研發(fā)具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。
CCHFV是一種蜱蟲傳播、布尼亞病毒目內(nèi)羅病毒科的負鏈RNA病毒,于1956年在剛果首次被分離獲得病毒株,在1969年被確認(rèn)為引起克里米亞-剛果出血熱的病原體。目前,CCHFV在亞洲、非洲、歐洲以及中東等地區(qū)的30多個國家流行,感染人后可以引起克里米亞-剛果出血熱,臨床主要表現(xiàn)為發(fā)熱、頭痛、出血、休克等癥狀,嚴(yán)重時可導(dǎo)致死亡,病死率約為30%。目前臨床上尚無針對CCHFV的有效抗病毒治療方案,因此,各國普遍將CCHFV列為生物安全風(fēng)險等級最高的病原之一,世界衛(wèi)生組織也連續(xù)多年將其列入優(yōu)先研究病原名錄。
盡管CCHFV已被發(fā)現(xiàn)六十多年,但其入侵細胞的受體一直未被發(fā)現(xiàn)。王延軼研究組根據(jù)CCHFV感染細胞的路徑和特性進行分析,另辟蹊徑,通過野生型CCHFV病毒感染候選基因敲除細胞進行篩選發(fā)現(xiàn),LDLR是CCHFV的一個入侵受體。研究發(fā)現(xiàn),不同類型細胞膜上LDLR的水平與CCHFV的感染嗜性呈正相關(guān)。在LDLR缺失的人、猴和小鼠來源的多種細胞中,CCHFV的感染顯著降低。LDLR可以與CCHFV的包膜蛋白Gc直接結(jié)合,介導(dǎo)病毒的吸附和內(nèi)吞。靶向LDLR的阻斷抗體、LDL以及可溶性LDLR在細胞水平中均可顯著抑制CCHFV感染。動物感染實驗發(fā)現(xiàn),敲除LDLR的小鼠在感染CCHFV后,致死率、體內(nèi)病毒滴度和組織病變均明顯降低。此外,利用靶向LDLR的阻斷抗體處理小鼠也能有效降低CCHFV復(fù)制,顯著減少組織病變、降低致死率。該研究表明,LDLR對CCHFV的入侵至關(guān)重要,不僅加深了對CCHFV感染復(fù)制和致病機制的了解,同時也發(fā)現(xiàn)靶向LDLR的阻斷抗體、LDL和可溶性LDLR等可以作為CCHFV感染的潛在防治策略。
武漢病毒研究所青年研究員徐智圣、博士研究生杜文恬、高級實驗師王素云和博士研究生汪墨雨為該論文共同第一作者,王延軼研究員為該論文通訊作者。該研究得到武漢國家生物安全實驗室的大力支持和國家重點研發(fā)項目、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項、湖北省科技重大專項和武漢英才計劃等項目的經(jīng)費支持。
圖1:LDLR是CCHFV的受體。A. 敲除LDLR顯著抑制CCHFV的感染;B. LDLR與CCHFV的包膜蛋白Gc具有直接相互作用;C. LDLR的阻斷抗體、LDL和可溶性LDLR均可顯著抑制CCHFV的感染;D. LDLR基因敲除小鼠感染CCHFV后,體內(nèi)病毒復(fù)制和致死率顯著降低。