2025年3月,中檢院動物所在學術期刊《Antiviral Research》發表題為“CVA16 infection causesneurological injury by engaging TLR2/MYD88/TNF-α/CXCL1 signaling pathway inhSCARB2 knock-in mice”的研究論文,展示了自主建立的hSCARB2基因修飾小鼠-CVA16感染模型,并基于該模型初步揭示了病毒感染引發神經損傷的分子機制。
CVA16(Coxsackievirus A16)是引發兒童手足口病(HFMD)的主要病原體之一,在中國及亞太其他地區多次取代EV-A71成為優勢流行株。盡管CVA16通常被認為引起較輕微的HFMD癥狀,但臨床和實驗室研究結果均表明該病毒感染可能引起神經損傷,且目前已上市的EV-A71疫苗對CVA16感染無交叉保護作用。由于缺乏合適的感染/疾病動物模型,CVA16感染的神經損傷致病機制長期不明,CVA16疫苗的研發亦受阻。
本研究利用3周齡hSCARB2基因修飾小鼠模型,成功建立了CVA16感染/疾病模型。hSCARB2小鼠感染后表現為行動遲緩、弓背、共濟失調、肢體無力甚至麻痹等嚴重臨床癥狀;在骨骼肌、腦和脾臟等靶器官中檢測到高滴度病毒載量;通過免疫組化染色,進一步證明了hSCARB2小鼠對CVA16病毒的易感性。CVA16感染小鼠后能引發腦組織和骨骼肌組織的炎癥反應,而脊髓中未見明顯病理變化。此外,CVA16感染引發細胞因子風暴,且為Th1型傾向,與臨床觀察結果相符。通過共聚焦技術觀察發現,hSCARB2小鼠感染后的腦組織中可見典型的小膠質細胞活化和神經纖維損傷。研究進一步對感染組和未感染組腦組織的RNA-Seq測序,并進行精細的生信分析,首次揭示該神經損傷可能涉及TLR2/MYD88/TNF-α/CXCL1信號通路,并在mRNA和蛋白水平上進行了驗證,初步揭示了病毒感染引發神經損傷的分子機制。本研究結果還表明,hSCARB2基因修飾小鼠對CVA16易感,癥狀明顯,表型穩定,為CVA16單價疫苗、CVA16-EVA71二價苗的研制提供了良好的非臨床體內有效性評價模型。
中檢院動物所碩士研究生王煜、動物所模式室吳勇為論文的共同第一作者。中檢院胡忠玉研究員、范昌發研究員為論文的共同通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃的立項支持,課題開展過程中與腸道病毒疫苗研發企業保持溝通,以便于推動模型動物在疫苗效力評價中的實際應用。