廈大夏寧邵最新綜述：疾病病毒皮層蛋白功能

　　水痘帶狀皰疹病毒(VZV)初次感染可引發水痘并可長期潛伏在宿主神經節內, 一旦再激活即可引起帶狀皰疹. VZV病毒具有皰疹病毒典型結構, 從內向外依次是DNA核心、衣殼、皮層和囊膜. VZV皮層是核衣殼與囊膜之間一層無固定形狀的蛋白層. VZV皮層由多種蛋白組成, 但種類和功能仍未全部確定.

　　近期來自廈門大學生科院的夏寧邵教授研究組綜述了目前已發現的VZV皮層蛋白在病毒感染過程中發揮的多種作用, 討論了VZV皮層蛋白相關的蛋白-蛋白相互作用及其對病毒在SCID-hu人鼠嵌合感染模型中組織趨向性的影響, 這將有助于更好地理解VZV皮層蛋白是如何幫助病毒DNA復制、逃避宿主免疫反應和致病.

　　水痘帶狀皰疹病毒(varicella-zoster virus, VZV)屬皰疹病毒科α-皰疹病毒亞科, 在兒童初次感染時可引發水痘, 隨后病毒可長期潛伏在脊椎背根神經節或顱神經的感覺神經節中, 潛伏的VZV再激活會引發帶狀皰疹. VZV 感染有可能會引發嚴重的并發癥, 包括腦脊髓炎和眼結膜炎等, 其中最常見的是帶狀皰疹后遺神經痛, 這是一種劇烈且難以治愈的疼痛, 嚴重影響病人的生活質量.

　　VZV 病毒顆粒同其他皰疹病毒科病毒一樣, 由DNA核心、衣殼、皮層與囊膜組成, 其中最內層是包含有DNA基因組的核衣殼, 最外層則是來自宿主細胞膜并含有病毒糖蛋白的囊膜, 而兩層之間包圍著無固定形狀的蛋白層—皮層. 皰疹病毒皮層蛋白已被證明在病毒感染過程中發揮多種關鍵作用, 包括病毒顆粒的細胞內運輸、病毒組裝與釋放、對病毒或宿主基因轉錄與表達的調控以及病毒免疫逃逸等多方面.

　　VZV基因組為雙鏈DNA, 長度約125 kb, 至少含有70個可讀框(open reading frame, ORFs). 盡管VZV基因組在皰疹病毒科中最小, 但是對于VZV蛋白功能與致病分子機制的研究明顯落后于單純皰疹病毒1型(Herpes simplex virus 1, HSV-1)、偽狂犬病毒(Pseudorabies virus, PRV)等其他皰疹病毒. VZV皮層包含有大量的蛋白, 但是因為VZV的細胞結合性強, 很難獲得大量高純度的完整病毒顆粒用于質譜分析, 以至于VZV皮層蛋白的種類及其在病毒顆粒內含量尚未確定. 目前, 由于VZV與HSV-1的基因組高度同源, VZV 皮層蛋白的種類與功能主要是基于研究相對清楚的HSV-1同源蛋白推測而來.

　　近年來, 細菌人工染色體(bacterial artificial chromosome, BAC)技術的發展使人們能更加高效地對VZV基因組進行操作, 大大方便了對VZV基因及其產物功能、病毒與宿主間相互作用關系的研究, 并且有助于抗病毒策略開發和新型VZV疫苗研制等. 另外, SCID-hu人鼠嵌合模型的發展, 克服了因VZV具有高度的種屬特異性而缺少動物模型的困難, 因此有助于VZV致病機制的體內實驗研究. 目前的研究已經表明, VZV 皮層蛋白同樣在VZV感染過程中發揮重要作用, 這篇綜述對VZV皮層蛋白功能的研究進展及其對VZV致病分子機制的啟示進行了綜述.

　　作者指出，VZV皮層蛋白對VZV感染如此重要, 具有成為VZV抗病毒治療藥物靶點的巨大潛力. 另一方面, 雖然一些VZV皮層蛋白對VZV體外細胞培養并非必需, 但是它們卻是VZV體內感染重要的毒力與組織趨向性決定因子, 例如, orf7敲除的VZV在人皮膚和感覺神經元細胞中均有嚴重的生長缺陷, 將喪失引發水痘及帶狀皰疹的能力. 目前已投入使用的水痘疫苗或帶狀皰疹疫苗都是VZV(Oka株)減毒活疫苗, 這些疫苗大致上安全且保護效果良好, 但是VZV疫苗株的減毒機制仍然不清楚. 因此以VZV BAC為基礎, 以VZV毒力決定因子為靶點改造病毒, 制備遺傳背景清楚且更安全的新一代VZV疫苗將具有非常重大的公共衛生意義.