我科學家率先破解埃博拉病毒入侵”另類”機制

　　2014年初，一場狂暴的傳染病疫情肆虐西非，令全世界都對“埃博拉”這三個字望而生畏。近日，中國科學家率先發現了埃博拉病毒感染人體的“另類”機制，為抗病毒藥物提供了新的設計依據。該研究結果1月15日在線發表在國際權威學術期刊《Cell》上。

　　這篇以《埃博拉病毒糖蛋白結合內吞體受體NPC1的分子機制》為題的論文，從分子水平闡釋了埃博拉病毒獨特的膜融合激發機制，這種新型機制與之前病毒學家們熟知的四種病毒膜融合激發機制都大為不同，成為近年來國際病毒學領域的一大突破。來自中國科學院微生物研究所高福院士研究團隊的王寒，施一，宋健，齊建勛是該篇論文的共同第一作者。

　　文章通訊作者中國科學院微生物研究所、中國疾病預防控制中心高福院士，是中國政府派往塞拉利昂的移動實驗室檢測隊首批專家之一。他介紹，病毒的生存和繁殖必須借助于活的細胞，是典型的“寄生生物”。因此，研究病毒如何利用細胞表面的一些分子，突破細胞膜的防線而進入的，是病毒學所要研究的一類重要問題。

　　他介紹，埃博拉病毒是一類囊膜病毒，其對宿主的入侵可以分成兩個重要步驟，首先是病毒粘附到宿主細胞膜表面，然后是病毒通過細胞內吞進入細胞內部，形成內吞體，在內吞體內，病毒發生膜融合過程，釋放自身遺傳物質。

　　對于上述第一個步驟，高福團隊已有相關研究，顯示埃博拉病毒是通過“磷脂酰絲氨酸分子”來與細胞表面分子相互作用的。該結果2015年已發表在我國頂級中文期刊《科學通報》上。

　　在此基礎上，高福團隊進一步探索埃博拉病毒進入細胞后在內吞體里發生的入侵機制，形成了此次發表在《Cell》的文章。該研究加深了人們對埃博拉病毒入侵機制的認識，為應對埃博拉病毒病疫情及防控提供重要的理論基礎，也為抗病毒藥物設計提供了新靶點。

　　“前人研究發現內吞體膜上的NPC1分子是埃博拉病毒入侵所必須的，但是NPC1分子如何介導病毒入侵卻一直是個未解之謎。” 高福介紹，研究團隊率先解析了NPC1分子的腔內主要作用位點“結構域C”與病毒表面激活態糖蛋白復合物的三維結構，并根據此三維結構闡釋了NPC1分子如何與埃博拉病毒相互作用的機理。

　　“我們發現NPC1結構域C主要利用兩個突出來的環狀結構插入激活態糖蛋白頭部的疏水凹槽里，從而發生相互作用。”高福表示，“這一過程很像是‘一把鑰匙插入一把鎖’。”

　　“了解到這個過程，我們就可以設計一把鑰匙，不去開門，而是把鎖孔給堵上，切斷病毒感染宿主的‘必經之路’。這類藥物通常叫做‘競爭性抑制劑’。我們的研究指出這個方向，全世界的科學家都可以沿著這個方向來開發治療埃博拉病毒感染的新藥。”高福說。

　　“目前被廣泛用于治療白血病的格列衛、抗流感的達菲，就是基礎研究人員通過結構設計開發藥物最成功的兩個案例。”高福介紹，目前對于埃博拉病毒感染，人類還沒有找到特異性藥物。“我們希望埃博拉這個成果也成為這樣的例子。”

　　談及這次成果的取得，高福感慨到，“我們是站在巨人的肩膀上。”他表示，中科院多年來布局的大科學裝置——上海光源，在此次研究中發揮了重要作用，使得研究人員可以利用其強大的光束快速測定蛋白質三維晶體結構。他同時還呼吁，我國在建設大科學裝置之后，下一步還應當關注儀器研發，“我們不能老借助別人的儀器設備來做科研。”

　　另外，此次成果的取得也離不開高福院士團隊多年的科研積累。據了解，中國科學院病原微生物與免疫學重點實驗室在高福的帶領下，多年來聚焦于病毒與細胞“表面”的研究工作，早在2011年就已開展了對埃博拉病毒的相關研究。

　　高福院士主張，對于傳染病的研究，要將關口前移，要防患于未然。“傳染病無國界，病原微生物既沒有護照也沒有簽證，我們要做的就是將防病延伸到發病地點。比如這次埃博拉病毒在西非爆發，我們不僅要去人，還要建實驗室。一方面是援助非洲，同時也是希望不要讓疾病來到中國。”

　　埃博拉病毒是引起人和靈長類動物發病且致死率很高的生物安全四級烈性病毒。據世界衛生組織統計，自1976年首次被發現至今，埃博拉病毒已經在非洲肆虐了近40年；2014年3月開始，一場以幾內亞、利比里亞和塞拉利昂為中心的扎伊爾型埃博拉病毒疫情迅速在整個西非蔓延開來，共導致了28000多人感染，死亡人數接近11000人。