戊型肝炎病毒( Hepatitis E virus, HEV )屬于單股正鏈 RNA 病毒,是全球急性病毒性肝炎的重要病原之一。世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)顯示,全球每年約有 2000 萬例感染,導(dǎo)致數(shù)百萬例急性肝炎病例【 1】 。近年來研究進(jìn)一步指出, HEV 具有顯著的跨種傳播潛力和遺傳多樣性,被認(rèn)為是未來可能引發(fā)新發(fā)和突發(fā)傳染病的重要潛在病原體,其公共衛(wèi)生威脅正日益受到關(guān)注【2 】。在免疫功能正常人群中, HEV 感染多呈自限性,但在器官移植患者、免疫抑制人群以及孕婦中可引發(fā)嚴(yán)重甚至致命后果。尤其是在妊娠晚期, HEV 感染的病死率可高達(dá) 20%-30% ,對公共衛(wèi)生和母嬰健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅【3 】。盡管我國已批準(zhǔn)使用 HEV 疫苗,但在全球范圍內(nèi)仍缺乏特異、有效的抗 HEV 治療藥物。這一現(xiàn)狀的核心原因在于:一方面, HEV 的復(fù)制依賴由 ORF1 編碼的大型病毒復(fù)制蛋白復(fù)合體,其形成和功能高度依賴復(fù)雜的病毒 - 宿主相互作用,但長期缺乏穩(wěn)定、高效的實驗?zāi)P蛯@一過程進(jìn)行系統(tǒng)解析;另一方面, 缺乏便于遺傳操作且可穩(wěn)定支持 HEV 感染的小動物模型,限制了對病毒生命周期、病毒 - 宿主互作及致病機(jī)制的深入解析,也制約了抗病毒靶點的發(fā)現(xiàn)與驗證。
近日,清華大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院傳染病研究中心丁強(qiáng)課題組 聯(lián)合北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病原生物 學(xué) 系王麟課題組 在戊型肝炎病毒( Hepatitis E virus, HEV )研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。研究團(tuán)隊系統(tǒng)鑒定并驗證宿主蛋白 EIF4H 和 YBX1 在 HE V 復(fù)制及致病過程中的關(guān)鍵作用, 深化 對 HEV 生命周期和致病機(jī)制的認(rèn)識, 并 為開發(fā)新的抗病毒治療策略提供重要理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果以 EIF4H and YBX1 are essential host factors for hepatitis E virus replication and pathogenesis 為題,發(fā)表于 PNAS 。
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研究團(tuán)隊首先建立了穩(wěn)定復(fù)制的 HEV 復(fù)制子( replicon )體系, 并 結(jié)合全 基因組 CRISPR 篩選,系統(tǒng)鑒定對 HEV 復(fù)制重要的 宿主 因子 。這一策略突破了傳統(tǒng) HEV 研究模型的限制, 從而 實現(xiàn)對病毒復(fù)制依賴宿主因子的無偏篩選。研究發(fā)現(xiàn), EIF4H 和 YBX1 是 HEV 復(fù)制所必需的關(guān)鍵宿主因子。進(jìn)一步機(jī)制研究表明, EIF4H 通過參與病毒復(fù)制復(fù)合物的組裝,維持病毒 子代 RNA 的高效合成;而 YBX 1 則調(diào)控病毒復(fù)制蛋白 ORF1 的加工成熟過程, 影響病毒 復(fù)制 機(jī)器的組裝 。為驗證上述發(fā)現(xiàn)的生理相關(guān)性,研究團(tuán)隊不僅在多種肝癌細(xì)胞系中進(jìn)行系統(tǒng)驗證,還引入人 iPSC 衍生的肝細(xì)胞模型。該模型更接近原代人肝細(xì)胞,為 HEV 研究提供更接近真實生理狀態(tài)的體外系統(tǒng)。更為重要的是,研究團(tuán)隊進(jìn)一步 分別 構(gòu)建了 EIF4H 敲除和 YBX1 敲除大鼠。 在 HEV 感染實驗中,基因敲除大鼠表現(xiàn)出顯著降低的病毒復(fù)制和糞便排毒水平,并伴隨明顯減輕的肝臟病理損傷,從遺傳學(xué)層面證明了 EIF4H 和 YBX1 在體內(nèi) HEV 感染和致病過程中的關(guān)鍵作用 。
該研究不僅深化了對 HEV 復(fù)制機(jī)制和致病過程的認(rèn)識,也為建立高效 HE V 感染的細(xì)胞模型 提供重要參考 。 同時, EIF4H 和 YBX1 作為病毒高 度依賴的宿主因子,為開發(fā)抗 病毒 藥 物提供 新的作用靶點。
該研究由清華大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院丁強(qiáng)課題組牽頭,聯(lián)合北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院王麟(共同通訊作者)、美國克利夫蘭醫(yī)學(xué) 中心吳 顯芳(共同通訊作者)、清華大學(xué)藥學(xué)院秦 為以及 普林斯頓大學(xué) Alexander Ploss 教授等團(tuán)隊共同完成,充分體現(xiàn)了在病毒學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、干細(xì)胞模型和動物模型等方面的優(yōu)勢互補 。清華大學(xué)鞠曉輝(博士后,已出站)、董麟(博士生,已畢業(yè))以及北京大學(xué) 劉天旭和 克利夫蘭醫(yī)學(xué)中心張璠為共同第一作者。
實驗室簡介: 丁強(qiáng)課題組聚焦威脅人類健康的重要 RNA 病毒,圍繞病毒復(fù)制調(diào)控、免疫逃逸機(jī)制 及跨種傳播 等關(guān)鍵科學(xué)問題,綜合運用分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、功能基因 組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)等多學(xué)科技術(shù)手段,系統(tǒng)解析病毒感染過程中病毒 - 宿主相互作用的分子機(jī)制。研究旨在揭示病毒致病與適應(yīng)性進(jìn)化的基礎(chǔ)規(guī)律,為抗病毒藥物研發(fā)、疫苗設(shè)計及動物模型構(gòu)建提供堅實的理論依據(jù)與技術(shù)支撐。課題組近年來在 Cell 、 PNAS 、 PLoS Pathogens 、 mBio 等國際主流學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文 3 0 余篇,在病毒復(fù)制調(diào)控與免疫拮抗機(jī)制領(lǐng)域具有持續(xù)影響力。課題組常年招聘博士后和科研技術(shù)人員(有志攻讀博士學(xué)位者優(yōu)先考慮),歡迎具有相關(guān)背景的優(yōu)秀青年學(xué)者加入。
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2529289123
來源:Bioart
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