近期,中国科学院武汉病毒研究所王曼丽研究员团队在国际知名学术期刊《Cell Research》发表了题为“Mucin-like protein of Crimean-Congo hemorrhagic fever virus is a key virulence factor and a potent target for developing novel attenuated vaccine”的研究论文。该研究首次揭示了克里米亚-刚果出血热病毒(CCHFV)编码的非结构糖蛋白—粘蛋白样结构域(mucin-like domain,MLD)是病毒体内感染的关键毒力因子,同时也是减毒疫苗设计的新靶标,为病毒的致病机制研究及疫苗、药物的设计提供了新思路
CCHFV是全球分布最广的蜱传病毒,引发严重的出血热,病死率高达40%。目前,尚无获批的疫苗和药物,世界卫生组织(WHO)将克里米亚-刚果出血热(CCHF)列为优先关注的重点疾病之一。
Mucin是高度糖基化的蛋白,在一些烈性病毒如埃博拉病毒和马尔堡病毒中也编码类似的基因,但其功能尚不明确。该研究发现,缺失mucin基因的CCHFV(CCHFVΔMLD)(图1A)在一系列细胞上的生长复制(图1B)、病毒膜蛋白剪切及定位不受影响。然而,CCHFVΔMLD以野生型病毒的百万倍的半数致死剂量(LD50)感染CCHFV的小鼠致死性感染模型时,小鼠100%存活(图1C)。经CCHFVΔMLD单次免疫的小鼠,能100%保护野生型CCHFV的再次感染(图1D-E),且能诱导细胞免疫和中和抗体的产生(图1F)。综上,这是国际上首次报道mucin是CCHFV体内感染的关键毒力因子,也提示其是CCHFV减毒疫苗和药物设计的新靶点。
武汉病毒所博士生李刘帅、刘雅杰为该论文的共同第一作者,王曼丽研究员为该论文的通讯作者。该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金、国家重点研发计划、湖北省杰出青年自然科学基金、武汉市自然科学基金等项目的支持。
图1:(A)缺失MLD的CCHFV(CCHFVΔMLD)示意图;(B)CCHFV-GFP和CCHFVΔMLD在细胞上的生长曲线相当;(C)高剂量CCHFVΔMLD感染小鼠不致死;(D)CCHFVΔMLD单次免疫对野生型病毒感染提供完全保护:保持100%存活(E),肝脏中病毒载量处于检测下限(F),且实验终点的血清具有中和效果(G)。
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