正文
《知识分子》:亚洲世系寨卡病毒对当下南美寨卡疫情有哪些影响?
程 功:
寨卡病毒在进化上分为非洲世系及亚洲世系,根据系统进化分析,南美寨卡疫情中分离到的所有寨卡病毒毒株均属于亚洲世系。说明近期寨卡疫情爆发是由亚洲世系的寨卡病毒引起的。目前的研究认为,南美的寨卡病毒的起源是由东南亚地方性流行的寨卡病毒,经南太平洋地区的岛屿(2013~2014),再传播到美洲大陆(2015~现在)。我们的研究发现,在这个传播过程中,寨卡病毒NS1蛋白上的188位点发生自发突变,造成了其对伊蚊的感染能力增强,导致自然界中携带病毒的伊蚊数量增加,这可能是造成寨卡病毒突然在美洲大陆大范围流行的原因之一。
《知识分子》:寨卡病毒在亚洲、非洲的蚊虫中也有发现,为何这两地没有爆发疫情?
程 功:
我们的研究表明,2013年前,在亚洲小规模地方性流行的寨卡病毒在其NS1蛋白188位氨基酸均为丙氨酸(A),在这个阶段的亚洲世系寨卡病毒感染蚊虫的能力较弱,自然界中携带寨卡病毒的蚊虫数量不多,蚊虫传播扩散病毒的能力有限,所以没有造成其在东南亚地区的大规模爆发。
寨卡病毒在进化上分为独立的亚洲世系和非洲世系,在非洲大陆当地流行的寨卡病毒属于非洲世系。虽然非洲世系寨卡病毒NS1蛋白188位点氨基酸为缬氨酸(V),对当地蚊虫有较强的感染能力,可高效地在当地的蚊虫和非人灵长类动物间进行丛林循环。但是,我们推测非洲世系寨卡病毒可能由于病毒上的其它差异,并不能高效建立起蚊虫和人之间的传播循环,所以寨卡病毒也未在非洲大规模爆发。
《知识分子》:非结构蛋白1(NS1)如何增加伊蚊对寨卡病毒的感染性?
程 功:
黄病毒非结构蛋白NS1在病毒感染其哺乳动物宿主后,会被大量分泌到宿主的血液循环系统中,与病毒同时在血液中循环存在。当蚊虫通过吸血获取病毒时,会同时吸入大量的NS1蛋白。NS1蛋白在进入蚊虫肠道后,会抑制其肠道的抗病毒免疫反应,降低蚊虫肠道的免疫能力,从而帮助病毒在蚊虫肠道细胞中建立稳定的早期感染,进而感染蚊虫全身,使更多蚊虫具有再次传播病毒的能力。具体NS1辅助病毒感染蚊虫的分子机制在我们之前的研究中已经阐明 (Liu et al., 2016, Nature Microbiology, 1, 16087)。
《知识分子》:该研究对防控寨卡疫情有何帮助?
程 功:
在这篇文章中,我们主要研究寨卡病毒流行的分子机制,对后期治疗方案没有涉及。但是,寨卡病毒非结构蛋白NS1的188位点突变会造成哺乳动物宿主感染病毒后分泌到血液循环系统中的NS1蛋白量上升,而NS1蛋白在蚊虫吸血获取病毒的过程中,会被同时吸入到蚊虫体内,抑制蚊虫肠道免疫系统,从而帮助病毒感染其蚊虫媒介。NS1蛋白作为寨卡病毒生命周期中的重要辅助因子,阻断其功能可以降低自然界中蚊虫的带毒量,从而降低寨卡病毒流行的几率。NS1蛋白作为一种潜在的传播阻断型疫苗,已在动物模型上开展评估。
论文作者简介
程 功
清华大学医学院基础医学系研究员,研究方向为虫媒病毒性传染病的致病机理及疫苗研发。长期致力于蚊媒病毒感染机制与抗病毒免疫研究,从分子层面阐明多种重要蚊媒病毒感染传播的分子机制及宿主免疫保护机制,根据发现的靶点研发新型疫苗干预措施,为重要蚊媒病毒的防治提供生物学基础。曾获第三届树兰医学青年奖。
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Yang Liu et al. Evolutionary enhancement of Zika virus infectivity in Aedes aegypti mosquitoes. Nature. 2017. Doi: 10.1038/nature22365
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