寨卡病毒研究進展一覽
本期為大家帶來的是寨卡病毒相關領域的研究進展,希望讀者朋友們能夠喜歡。
寨卡病毒研究進展一覽
1. Nat Microbio:蚊子來源的蛋白有助于預防寨卡病毒感染
DOI: 10.1038/s41564-019-0385-x
通過靶向傳播寨卡病毒的蚊子唾液中發現的蛋白質,耶魯大學研究人員減少了小鼠中的寨卡病毒感染。該研究的作者說,這一發現表明研究人員如何開發針對寨卡病毒和類似蚊媒病毒的疫苗。
該研究發表在《Nature Microbiology》上。
目前沒有針對寨卡病毒感染的疫苗或治療方法,這種感染在2015年爆發期間造成了大量疾病,包括出生缺陷,影響了美洲一百多萬人。潛在疫苗策略的一個來源是攜帶并傳播病毒的埃及伊蚊(Aedes aegypti)蚊子。耶魯研究小組最近關注這些蚊子唾液中發現的蛋白質以及它們如何影響寨卡傳播。
在耶魯大學傳染病科長Erol Fikrig的帶領下,該團隊從被蚊子咬傷的小鼠血液中分離出抗體。他們進行了基因組篩選以鑒定蚊子蛋白質,并測試了蛋白質在細胞培養中以及在受感染的小鼠模型中對寨卡病毒的影響。他們確定了一種蛋白質AgBR1,它加劇了小鼠中的寨卡病毒感染。
在進一步的實驗中,研究人員研究了阻斷AgBR1如何影響寨卡病毒感染。他們開發了一種AgBR1抗血清并將其交給小鼠,然后被寨卡病毒感染的蚊子叮咬。該小組觀察到,抗血清隨著時間的推移降低了動物中寨卡病毒的水平,并且它還提供了部分保護,使其免于全面疾病和死亡。
該研究表明,蚊子蛋白抗體可以保護動物免受寨卡病毒感染。雖然需要進行更多研究,但這些結果可能會導致疫苗接種。 “最終目標是開發一種通過靶向唾液蛋白來有效對抗病毒的疫苗,”Fikrig說。
Fikrig和他的團隊計劃研究其他蚊子蛋白質,以確定它們是否對感染有類似的影響。如果確定了靶向蛋白質的方法,它可以為開發針對同一黃病毒家族的其他蚊媒病毒的疫苗提供信息,例如那些導致登革熱和西尼羅河病的疫苗。
2. Science:之前的登革熱病毒感染可預防寨卡病毒感染
doi:10.1126/science.aav6618.
在一項新的研究中,來自美國、巴西和尼加拉瓜的研究人員通過追蹤了生活在位于巴西2015年寨卡病毒疫情爆發的核心地區的貧困社區的將近1500人,發現人們對登革熱病毒的免疫力越高,他們遭受寨卡病毒感染的風險就越低。他們還提供證據表明巴西的寨卡病毒疫情已基本上消失了,這是因為足夠多的人獲得了免疫力,從而降低了這種病毒傳播的效率。相關研究結果發表在2019年2月8日的Science期刊上,論文標題為“Impact of preexisting dengue immunity on Zika virus emergence in a dengue endemic region”。論文通訊作者為美國佛羅里達大學的Derek A. T. Cummings博士和美國耶魯大學公共衛生學院的Albert I. Ko博士。
論文共同作者Ernesto T.A. Marques博士說,“不過,對此還是不能完全相信。我們的這項研究是在一個非常小的城市地區開展的,巴西的很多其他地區,甚至在同一個城市的不同社區,人們仍然易受寨卡病毒感染。”
這一發現依賴于由Marques及其團隊開發的測試登革熱病毒和寨卡病毒的方法。美國匹茲堡大學獲得了這種方法的專利。Marques是Cura Zika的科學主任,其中Cura Zika是一個國際聯盟,旨在促進對寨卡病毒及其對嬰兒造成的小頭畸形和其他先天性疾病的研究。
這些研究人員針對生活在巴西東北部城市薩爾瓦多貧民窟的居民健康狀況進行了長期研究。研究參與者在2015年的寨卡病毒疫情爆發之前、期間和之后提供了多份血液樣本。在2014年10月和2015年3月收集的血液樣本幾乎全是寨卡病毒陰性,但是到2015年10月,63%的血液樣本顯示了寨卡病毒感染的證據。
在這次寨卡病毒疫情發之前,642名參與者中的一部分人也曾接受過登革熱病毒感染測試,其中86%為陽性。具體而言,這種測試評估了這部分參與者血液中的登革熱病毒抗體水平。這些研究人員發現登革熱病毒抗體水平每增加一倍,寨卡病毒感染風險相應地降低了9%。Marques說,“這意味著登革熱病毒提供了一些抵抗寨卡病毒的交叉保護性抗體。未來的研究可能有必要評估新的登革熱疫苗是否可用于預防寨卡病毒感染。”
矛盾的是,Cummings開發出的計算模型揭示出近期遭受登革熱病毒感染的參與者實際上更容易感染寨卡病毒。
這些研究人員提出了幾種可能的解釋:保護性抗體有可能還沒有產生,或者這些人的免疫系統會增加他們感染寨卡病毒的風險。傳播登革熱病毒的蚊子也傳播寨卡病毒,因此近期的登革熱病毒感染可能僅僅意味著這些參與者處于寨卡病毒傳播也比較活躍的地方。 Marques說,還需要開展進一步研究來確定這些發現如何對臨床醫生有用。
Marques指出,為育齡婦女開發可靠的商業上可用的測試方法來評估她們之前的登革熱病毒和寨卡病毒接觸是是當務之急,這樣臨床醫生就知道如何利用這些信息。這些測試方法可能有助于臨床醫生確定讓女性接種登革熱病毒疫苗是否有助于在懷孕期間讓她們免受寨卡病毒感染。它也會給出一個基線,這樣產科醫生就可根據孕婦對寨卡病毒的易感性,知道如何密切監測孕婦所懷胎兒的小頭畸形情況。
正在開展的研究還涉及追蹤在懷孕期間感染上寨卡病毒的女性所產下的嬰兒,以便評估媽媽對登革熱病毒的免疫力對嬰兒的寨卡病毒相關先天性疾病程度的影響。
3. PLoS Med:感染登革熱病毒的兒童能夠免疫寨卡病毒感染
doi.org/10.1371/journal.pmed.1002726
根據密歇根大學和加州大學伯克利分校的研究人員的研究,先前的登革病毒感染可以保護兒童免受癥狀性寨卡病毒感染。
來自馬那瓜尼加拉瓜衛生和可持續科學研究所加州大學伯克利分校的戈登和她的合作者使用了2004年在馬那瓜建立的長期兒科登革熱隊列研究數據。
在大約3,700名參與者(2-14歲兒童)中,有3,027名已知登革熱感染病史,其中743名患者至少有一次登革熱感染,176名患者有近期登革熱感染。通過測試,研究人員發現其中有1,356人患有寨卡病毒感染,其中560例患有癥狀性寨卡病毒。
研究人員將曾經歷過登革熱感染的兒童與未患有登革熱感染的兒童進行了比較,以確定先前的登革熱感染是否影響了兒童是否感染了寨卡病毒以及感染的嚴重程度。
在感染寨卡病的兒童中,研究人員發現,患有先前登革熱感染的兒童患有癥狀性寨卡病的可能性比未接種過登革熱疫苗的兒童低38%。
研究報告的共同作者,加州大學伯克利分校的哈里斯說,那些從事蚊媒疾病研究的人認為登革熱與寨卡病之間存在免疫相互作用。哈里斯說,研究人員正在特別關注一種叫做“抗體依賴性增強”的現象。在某些情況下,患有先前登革熱感染的人會產生抗體,而不是保護他們的宿主,使他們無法對抗隨后的感染,而是改善它。哈里斯的團隊最近表明尼加拉瓜隊列研究中的兒童就是這種情況。研究人員認為,這種機制可能是造成神經問題的嚴重寨卡病例的原因。
“然而,在目前的研究中,我們沒有檢查嚴重的寨卡病毒結果,”哈里斯說。 “我們在我們的兒科人群中分析了簡單的寨卡病毒,并發現之前的登革熱感染實際上可以預防疾病。這與我們之前關于登革熱抗體在無并發癥登革熱中的作用的研究一致。
4. Nature:寨卡病毒研究揭示大腦病變機制
DOI: 10.1038/s41586-018-0484-5
在健康個體中,寨卡病毒感染會引起流感癥狀。然而,孕婦受到感染,由于某種尚未解釋的機制,未出生的孩子可能患有嚴重的腦部異常。慕尼黑工業大學(TUM)和馬克斯普朗克生物化學研究所(MPI-B)的一項研究表明,寨卡病毒蛋白能夠與神經發育所需的細胞蛋白結合。
幾年前,寨卡病毒傳播到南美洲,造成全球化的健康問題。大量南美婦女在懷孕初期通過被蚊蟲叮咬首次接觸該病毒后,嬰兒患上了一種稱為小頭畸形的病癥;他們天生大腦體積過小。這可能導致智力殘疾和其他嚴重的神經系統疾病。
科學家們成功地證明了這些畸形是由寨卡病毒感染引起的,但到目前為止他們還無法解釋原因。 TUM病毒免疫病理學主席Andreas Pichlmair和他的TUM病毒學研究所和MPI-B團隊研究了Zika病毒如何影響人腦細胞。他們識別出可能影響發育中大腦神經元發育的病毒蛋白。
“寨卡病毒與丙型肝炎病毒和某些熱帶疾病如登革熱和西尼羅河病毒密切相關。然而,這是唯一一種導致新生兒腦損傷的病毒,”Pichlmair解釋說,他最近發表的研究報告發表在科學期刊自然。
研究人員發現該病毒利用某些細胞蛋白復制其自身的基因組。這些分子也是干細胞發育成神經細胞過程中的重要神經因素。 “我們的研究結果表明,這種病毒會使這些因素遠離大腦發育并利用它們復制其基因組,從而阻止大腦正常發育,”病毒學家解釋道。
當由Pichlmair領導的團隊去除細胞中的因子時,病毒發現它更難以復制。研究人員能夠證明哪些病毒蛋白與這些發育因子接觸并導致大腦缺陷。 “先前的研究揭示了病毒基因組包裝或復制所必需的病毒蛋白質,但了解這些蛋白質如何影響神經元發育是神秘的。似乎病毒蛋白質導致未出生的嚴重缺陷 - 無意中我們認為,“Pichlmair說。
在他們全面的蛋白質組學調查中,研究小組確定了病毒化學或數字改變或與病毒蛋白結合的細胞蛋白質。通過這種方式,他們不僅能夠說明因果關系特性的可能原因,而且還獲得了一個非常清晰的圖片,說明病毒如何重新編程細胞以將其用于自身復制。
發現寨卡病毒對細胞的影響是巨大的。“我們全面的數據集將有望為其他科學家開發消除寨卡病毒或相關病毒的治療方法,”Pichlmair說。
5. PLoS ONE:寨卡病毒治療高危兒童癌癥——成神經細胞瘤
doi.org/10.1371/journal.pone.0200358
成神經細胞瘤是第二大常見的兒童腫瘤,即使是很有效的積極治療,生存率也很低。
近日科學家們在尋找治療成神經細胞瘤的過程中,發現寨卡病毒具有潛在的抗癌活性。寨卡病毒是一種新型的的蚊媒病原體,近期研究顯示其與出生缺陷有關,因此是獨一無二的蟲媒病毒。
最近的研究已經發現神經祖細胞可能是寨卡病毒的靶細胞,而成神經細胞瘤也對感染有反應。在這項研究中研究人員發現成神經細胞瘤細胞可以被寨卡病毒很輕易感染,顯示出了廣泛的細胞病理效應(CPE)并產生了高濃度的病毒。
但是單一細胞系很難對感染產生響應,產生的非結構蛋白1(NS1)無法檢測,CPE有限,病毒滴度也很低。通過將這些難以感染的細胞與高度易感的成神經細胞瘤細胞進行比較,研究人員發現難感染的細胞表面缺乏細胞表面糖蛋白CD24,使這些細胞重新表達CD24可以使它們在感染寨卡病毒后產生可檢測濃度的NS1,同時也顯著增加了CPE和病毒滴度。使用寨卡病毒菌株和北非分離株的補充實驗都確認了這些結果。
總的而言,這些結果表明CD24在寨卡病毒感染宿主過程中發揮著一定作用,為治療這種感染提供了新靶標。此外,寨卡病毒療法也許可以作為一種治療成神經細胞瘤的輔助療法,可以通過靶向導致腫瘤復發和治療失敗的腫瘤細胞進行輔助治療。
6. Ann Inter Med:新型寨卡病毒疫苗能夠有效預防新生兒病毒感染
doi/10.7326/M17-0641
根據最近發表在《Annals of Internal Medicine》雜志上的一篇文章,一類新型的寨卡病毒疫苗能夠有效緩解病毒的疫情以及預防未來寨卡病毒疫情的爆發。盡管疫苗的有效性以及覆蓋能力還不夠完善,但通過直接的保護以及間接性地降低病毒傳播的幾率,能夠有效達到上述目的。
寨卡病毒是一類通過蚊蟲以及性行為傳播的病毒類型,目前在美國中部、南部以及加勒比海區域廣泛傳播。未來幾年內預期能夠產生有效的寨卡病毒疫苗,但疫苗預防感染的效果不僅僅依賴于其有效性,而且取決于人口統計學以及生育特征,局部的寨卡病毒攻擊速率、以及疫苗問世后剩存易感人群的比例。
最近,來自耶魯大學公共健康學院的研究者們開發出了一種計算機模型,能夠定量預測寨卡疫苗策略對9歲到49歲之間的女性的保護效果,以及同年齡段的男性的保護效果。這一模型考慮了蚊蟲傳播以及性行為傳播兩種情況,同時考慮了國家內部的蚊蟲密度。結果顯示,疫苗有效性達到75%以及覆蓋率達到90%時,新生兒感染的幾率將會下降至少94%。此外,作者還發現未來10年之內寨卡疫情不會發生的區域內,15-29歲之間的女性接種疫苗后保護有效性會高于30歲以后的女性群體。
7. PLoS Pathog:抗氧化劑療法能夠阻止寨卡病毒傳播
doi.org/10.1371/journal.ppat.1006854
根據最近發表在《Plos Pathogen》雜志上的一篇文章,抗氧化劑藥物ebselen能夠阻止寨卡病毒從雄性小鼠向雌性小鼠的性傳播。該發現表明ebselen可能是一種有效阻斷寨卡病毒在人體中傳播的藥物。
寨卡病毒后人體往往會產生一些中度的癥狀,但此前已經證明其與原發性小頭畸形等疾病有關。寨卡病毒能夠通過蚊子叮咬的方式在人群中傳播,但最近研究表明性傳播,尤其是男性向女性的傳播,也是寨卡病毒主要的傳播方式。
由于目前并沒有針對寨卡病毒感染的藥物或者疫苗被批準進入臨床,因此研究者們一直致力于尋找能夠預防傳染的方法。在這項研究中,Simanjuntak等人研究了寨卡病毒從雄性小鼠向雌性小鼠的傳播。
研究者們首先對小鼠感染寨卡病毒之后的睪丸組織進行了研究,他們發現病毒能夠損傷細胞,影響細胞正常的基因表達,破壞精子功能,以及入侵感染精細胞。重要的是,作者發現寨卡病毒能夠提高睪丸組織的炎癥反應以及氧代謝壓力。
之后,作者給感染的小鼠進行了抗炎藥物,同時也是抗氧化劑ebselen的治療。結果顯示,ebselen能夠降低睪丸組織的炎癥反應,同時能夠降低寨卡病毒從受感染的雄性小鼠向雌性小鼠的傳播。
雖然關于ebselen的治療效果還有待于進一步的研究,但這一發現表明該藥物在預防寨卡病毒的人群中的傳播具有一定的潛在作用。
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此文關鍵字:寨卡病毒研究
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