公共衛生

寨卡病毒研究進展一覽

作者:佚名 來源:生物穀 日期:2017-12-11
導讀

          本期為大家帶來的是寨卡病毒相關領域的最新研究進展,希望讀者朋友們能夠喜歡。

關鍵字:  寨卡病毒 

        本期為大家帶來的是寨卡病毒相關領域的最新研究進展,希望讀者朋友們能夠喜歡。

        1. Lancet:滅活寨卡病毒疫苗具有安全性以及免疫原性

 

        最近三項臨床I期試驗結果分別表明,一種叫做ZPIV(Zika purified inactivated virus)的疫苗在受試者體內具有較高的安全性與免疫原型。該臨床試驗是由來自沃爾特裏德陸軍研究所(WRAIR)的科學家們領導完成的。WRAIR與來自HIH的研究者們共同完成的這項試驗結果發表在最近一期的《Lancet》雜誌上。

        “目前我們急需一種阻止寨卡病毒擴散的疫苗。眾所周知,寨卡病毒能夠導致新生兒缺陷以及發育障礙,同時也會對成年人以及兒童造成嚴重的健康影響”,開組NIAID的主任Anthony S. Fauci博士說道:“I期臨床試驗結果表明ZPIV疫苗具有安全性與有效性,具有阻止寨卡病毒傳播的能力”。

        ZPIV疫苗候選物包含滅活的寨卡病毒顆粒,因此其不能夠複製與傳播。但由於其具有完整的病毒外殼,因此能夠被機體免疫係統識別。

        在參與I期臨床試驗的67名誌願者中,55名接種了上述疫苗,12名則接種了安慰劑。與疫苗共同接種的還包括一種包含鋁鹽的佐劑,能夠幫助引發更強的免疫反應。所有參與者在四周之內接受了兩次肌肉注射。

        之後,研究者們檢測了患者血液中的抗病毒抗體載量。結果顯示,90%接種疫苗的患者在四周之內產生了針對性的抗體。

        雖然研究者們還沒有證明其抗體的產生水平能否達到保護機體不受感染的地步,但動物實驗表明通過移植上述抗體進入小鼠體內能夠有效抵抗小鼠感染寨卡病毒之後產生的病毒血症。

        2. Molecular Genetics:寨卡病毒侵染發育中大腦的分子機製

 

        最近,來自USCD的研究者們發現寨卡病毒能夠從母體傳播到胎兒體內。有意思的是,這種傳播方式會導致胎兒大腦產生最早的抵抗寨卡病毒侵染的防禦機製。

        相關結果發表在最近一期的《Human Molecular Genetic》雜誌上。

        “在大腦中,星形膠質細胞將會行使巨噬細胞的功能,進而清除病原體以及被感染的受損細胞或碎片。我們的發現表明寨卡病毒能夠感染這些早期的星形膠質細胞,進一步傳播到其它細胞中導致新生兒出現嚴重的神經係統損傷症狀”,該研究的作者,來自UCSD的教授Alysson Muotri說道。

        此前研究已經發現寨卡病毒能夠通過母嬰傳播,但這種傳播的具體方式並不清楚。對此,研究者們認為星形膠質細胞或許是為病毒傳播服務的“特洛伊木馬”。

        為了檢驗他們的猜測,作者利用人源誘導多能性幹細胞分化出了兩類相關的中樞神經係統細胞類型,分別為星形膠質細胞以及神經元前體細胞。之後,他們建立了共培養係統,用於檢測兩種細胞在暴露於寨卡病毒的環境下的相互作用。

        作者發現,星形膠質細胞能夠吞噬寨卡病毒感染的NPC,但當這些吞噬了病毒的細胞與其他未被感染的神經元前體細胞共培養時,則能夠將病毒傳播給後者。

        作者等人檢測了被FDA批準的藥物Sofosbuvir是否能夠限製神經元前體細胞中病毒的感染情況。結果顯示,該藥物能夠顯著抑製細胞中的病毒載量以及細胞的死亡情況。

        盡管這些研究都是基於體外的研究,需要進行進一步的炎症,但作者認為這些發現表明星形膠質細胞可以作為治療寨卡病毒感染的潛在靶點。

        3. Science:重大突破!我國科學家證實寨卡病毒發生單個突變導致嬰兒出生缺陷

 

        在一項新的研究中,來自中國科學院、北京微生物流行病研究所、安徽醫科大學和泰山醫學院的研究人員報道,寨卡病毒已經存在了幾十年,但直到最近才開始導致出生缺陷,這是因為這種蚊媒病毒可能在2013年獲得一種突變。相關研究結果於2017年9月28日在線發表在Science期刊上,論文標題為“A single mutation in the prM protein of Zika virus contributes to fetal microcephaly”。

        在這項新的研究中,中國科學家首次解釋了這種曾經相對無害的病毒如何轉變為一種全球的健康威脅。

        中國科學家報道,在2013年法屬波利尼西亞發生寨卡病毒流行病之前,它的一種名為pRM的結構蛋白發生了突變。

        在這項新的研究中,中國科學家開展的一係列實驗證實,相比於較老的寨卡病毒版本,這種病毒的保護性外殼發生的這種突變使得它更可能殺死小鼠和人類中正在發育的腦細胞。

        中國科學家報道,這種被稱作S139N的突變,涉及一個精氨酸替換一個絲氨酸,是寨卡病毒在2010年到2016年之間在它的基因組中獲得的“眾多突變”之一。

        1947年,寨卡病毒首先在烏幹達的猴子中發現。已知在人類中,它導致很快就消失的皮疹和輕微的症狀。

        但是在2015年,作為遭受寨卡病毒流行病最為嚴重打擊的國家,巴西報道它的首批出生的嬰兒具有異常小的頭。

        隨後人們發現,這種被稱作小頭畸形(microcephaly)的疾病與懷孕的母親遭受寨卡病毒感染相關聯。

        如今,寨卡病毒已擴散到84個國家。這種病毒是傳染性的,能夠通過性接觸或被感染的蚊子叮咬進行傳播。

        2016年2月,世界衛生組織(WHO)宣布寨卡病毒為一種國際公共衛生突發事件,隨後在同年的11月取消這一命令。

        寨卡病毒對孕婦尤其危險。如今,人們已知它會增加成年人患上格林-巴利綜合征(Guillain Barre Syndrome)的風險,也會增加嬰兒患上小頭畸形和其他的大腦相關出生缺陷的風險。

        4. JEM:寨卡病毒可以作為對抗腦癌的武器

 

        此前研究發現,基於蚊子叮咬傳播的寨卡病毒由於能夠對特定的幹細胞造成破壞,進而會引發嬰兒的神經紊亂症狀。如今,研究者們卻能夠利用這種病毒摧毀大腦組織的能力,用於殺傷神經膠質瘤細胞。

        這項研究是由來自華盛頓大學醫學院以及來自加州聖地亞哥分校的研究者們做出的,作者證實了寨卡病毒能夠在體外環境下感染並且殺傷神經膠質瘤細胞。此外,作者還證實了移植了神經膠質瘤的小鼠在感染改造過的寨卡病毒之後能夠延長存活的時間。這兩項實驗結果共同說明了利用寨卡病毒作為殺傷神經膠質瘤的潛力。

        神經膠質瘤是大腦裏一類被稱為“膠水”的細胞—神經膠質細胞生長失去控製而形成的。這種腫瘤一般通過手術切除,並且結合放療與化療的手段清除殘留的細胞。

        然而,由於該腫瘤的細胞組成與結構十分複雜,因此往往難以治療。目前患有惡性神經膠質瘤的患者存活時間超過兩年的比例不足三分之一。而利用寨卡病毒殺傷腫瘤的方法如果得到證實,則能夠為這類腫瘤的治療帶來新的希望。

        作者在給18隻被接種了相同體積神經膠質瘤的小鼠進一步注射了寨卡病毒,並且將其與另外15隻注射了生理鹽水的小鼠進行比較。治療兩周之後,作者發現寨卡病毒感染的小鼠大腦的腫瘤體積發生了明顯的縮小。

        雖然很多實驗證實了病毒療法殺傷腫瘤的安全性,然而還是不能將明顯會對大腦產生威脅的病毒直接注射到患者的大腦中。因此,研究者們對病毒進行了改造,弱化了其抵抗宿主免疫係統的能力,而且保證其隻能夠對具有分化活性的細胞進行殺傷

        相關結果發表在最近一期的《Journal of Experimental Medicine》雜誌上。

        5. Cell:寨卡病毒疫苗保護小鼠胎兒免受感染

 

        在一項新的研究中,來自美國國家衛生研究院(NIH)、華盛頓大學聖路易斯分校醫學院和德克薩斯大學加爾維斯敦醫學分部等研究機構的研究人員發現在懷孕期間給雌性小鼠接種寨卡病毒疫苗能夠保護它們的正在發育的胎兒免受感染和出生缺陷。相關研究結果發表在2017年7月13日的Cell期刊上,論文標題為“Vaccine Mediated Protection Against Zika Virus-Induced Congenital Disease”。論文通信作者為華盛頓大學聖路易斯分校醫學院醫科教授Michael S. Diamond博士、NIH旗下國家過敏與傳染病研究所研究員Theodore C. Pierson博士和德克薩斯大學加爾維斯敦醫學分部生物化學與分子生物學教授Pei-Yong Shi博士。

        盡管利用動物模型開發疫苗取得快速的有希望的進展,但是這項研究是首次證實潛在的疫苗能夠保護胎兒免受感染。

        Shi說,“在這項研究中,我們首次在一種小鼠模型中證實在懷孕期間給母鼠注射兩種不同的潛在疫苗會阻止它們的胎兒感染上寨卡病毒。基於這些數據,我們認為還必須在人體中評估這些疫苗阻止出生缺陷的能力。”

        盡管寨卡病毒感染通常導致健康的成年人和兒童出現溫和的症狀,或者不會導致症狀出現,但是正在發育的胎兒患上頭小畸型(microcephaly)和其他疾病的風險給全世界帶來健康危險。感染上寨卡病毒但從沒有表現出任何疾病症狀的女性在懷孕後可能仍然生下頭小畸型的嬰兒。

        在懷孕之前,這些雌性小鼠接受這兩種潛在疫苗中的一種疫苗的接種,隨後在它們的懷孕期間讓它們接觸寨卡病毒。Shi和同事們很少或幾乎沒有發現寨卡病毒在接受疫苗接種的懷孕小鼠(包括它們的胎盤)中或在它們的胎兒體內存在的證據。

        Shi說,“具有能夠保護懷孕的女性和她們的未出生的嬰兒的寨卡病毒疫苗將會改善在寨卡病毒流行的區域避免出生缺陷和其他影響的公共衛生行動。”

        6. 關注女性健康:出門旅行時要多了解寨卡病毒的風險

 

        孕婦如果不幸感染寨卡病毒,將導致嬰兒將來出生時產生嚴重的生理缺陷。因此,美國疾控中心呼籲所有孕婦避免到寨卡病毒高發的地區旅行。

        "目前我們的要求是,但凡去過寨卡病毒高發的地區的男性,都要避免與懷孕六個月以上的孕婦接觸,對於女性來說,懷孕八周以上就應當避免去這些地方旅行",來自Mayo臨床中心的Mary Jo Kasten博士說道:"如果沒有辦法避免出差活動,而且將來仍有懷孕的可能,那麼至少應當做好防備措施,避免被蚊子叮咬"。

        當然,對於還未懷孕的女性來講,是否需要注意這一點可能主要取決於年齡。例如,50歲左右的女性由於懷孕的可能性不太,因此並不需要過多地擔心這一問題。相反地,如果一位24歲左右的女孩子計劃未來六個月內懷寶寶的話,那麼則需要特別注意寨卡病毒感染的風險。"寨卡病毒經性行為傳播的風險並沒有蚊子叮咬高,但我們還是需要讓人們明白其中可能存在的風險"。

        此外,研究者們建議女性朋友在進行性行為的時候佩帶安全套,或者使用其它計生方法,從而避免意外懷孕或受到男性伴侶的寨卡病毒的傳染。

        目前研究者們正致力於開發針對寨卡病毒的疫苗,希望未來能夠有希望應用於臨床治療。

        7. Science:在人大腦正常發育中起關鍵作用的蛋白MSI1是寨卡病毒導致頭小畸型的幫凶

 

        一項新的研究證實寨卡病毒劫持一種被稱作Musashi-1(MSI1)的人蛋白,從而允許它在神經幹細胞中複製,並且殺死它們。在發育中的胚胎內,幾乎所有的MSI1蛋白是在神經幹細胞中產生的,這些神經幹細胞最終將發育成嬰兒的大腦。這可能解釋著為何這些幹細胞如何容易遭受感染寨卡病毒。相關研究結果於2017年6月1日在線發表在Science期刊上,論文標題為“Neurodevelopmental protein Musashi 1 interacts with the Zika genome and promotes viral replication”。

        自從2016年以來,在女性在懷孕期間感染上寨卡病毒之後,上千名南美洲兒童在出生時就患上頭小畸型(具有異常小的頭)。在懷孕女性的寨卡病毒感染病例和嬰兒出生時就患上頭小畸型之間存在的重疊強烈提示著這種病毒靶向發育中的人大腦內的幹細胞,但是這是為何和如何產生的一直是一個秘密。這項新的研究是首次將MSI1與頭小畸型和寨卡病毒相關聯在一起。

        論文通信作者、英國劍橋大學的Fanni Gergely博士說,“健康人大腦的發育是一項非常複雜的過程,該過程依賴於幹細胞和很多基因的協同作用。我們首次證實寨卡病毒與MSI1之間的這種相互作用:MSI1被這種病毒用於它自己的破壞性生命周期,將MSI1轉化為內敵。我們希望在未來,這一發現可能導致人們開發出潛在的寨卡病毒疫苗的方法。”

        英國維爾康姆基金會感染與免疫生物學主任Mike Turner博士(未參與這項研究)說,“這是首項研究證實一種特定的蛋白與寨卡病毒和頭小畸型存在明確的關聯性。這項新的發現真正地有助解釋為何神經幹細胞如此容易遭受寨卡病毒感染,而且我希望這會是決定著我們如何可能能夠阻止這種相互作用和這種疾病邁出的第一步。同樣令人關注的是,研究這種蛋白是否參與能夠破壞發育中的人大腦的其他病毒(如風疹病毒)。”

        來自劍橋大學的研究人員研究了多種細胞係(包括人神經幹細胞)以便探究寨卡病毒感染如何能夠導致頭小畸型。他們猜測作為一種RNA結合蛋白,MSI1可能在這種過程中發揮著重要作用,這是因為它參與調節正常的大腦發育所需的神經幹細胞庫。

        這些研究人員證實當寨卡病毒入侵人神經幹細胞時,它劫持MSI1用於它的自我複製,並且以至少兩種方式破壞這些幹細胞。首先,MSI1結合到寨卡病毒基因組上,允許它複製和讓這些這些幹細胞更容易遭受病毒誘導的細胞死亡。當他們利用寨卡病毒感染不能夠產生MSI1的神經幹細胞時,寨卡病毒複製顯著下降,病毒誘導的細胞死亡也是顯著下降,這就表明MSI1的存在是寨卡病毒高效複製所必需的。

        其次,他們證實MSI1也破壞神經幹細胞的正常發育程序。在被寨卡病毒感染的神經幹細胞中,MSI1結合到寨卡病毒基因組上。這種病毒本質上像海綿那樣發揮著作用,阻止MSI1正常地發揮作用,阻止MSI1改變很多參與神經元發育的基因表達。

        在這兩種情形下,在正常的神經發育中發揮著至關重要作用的神經幹細胞丟失了,從而導致頭小畸型。

        為了驗證MSI1在長出正常大小的大腦中發揮著重要作用,這些研究人員證實在患上一種罕見的與寨卡病毒感染不相關的遺傳性頭小畸型(即常染色體隱性先天性頭小畸型)的病人中,MSI1發生突變。

        這些結果共同提示著若要長出正常大小的大腦,神經幹細胞就需要MSI1產生足夠數量的神經元,但是MSI1的存在也增加這些幹細胞的寨卡病毒感染敏感性,導致這些幹細胞群體死亡,從而最終導致頭小畸型。

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