《《Nature》:疱疹病毒看似“低调的青铜” ,实则“神秘的王者”》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2021-11-26
  • 有种病毒很狡猾,当你身体无恙时它在冬眠,当你免疫力下降的时候它就趁虚而入,在皮肤、口腔和眼睛等部位引起水泡、溃疡等伴有剧痛的症状。而这一切都是由单纯疱疹病毒(HSV)所引起的,包括1型(HSV-1)和2型(HSV-2)两种。HSV-1可以通过看起来完全正常的口腔或皮肤传播,传播之后也基本不会引起不适的症状,而是会在周围神经系统的神经细胞中蛰伏;HSV-2则主要通过性传播,隐居在生殖道中。

    据世界卫生组织官网数据显示,HSV-1已经潜伏在全世界近70%的人体内,其中50岁以下人群的感染人数在2016年就达到了37亿。更令人无奈的是,疱疹病毒会在宿主外周神经系统中终身潜伏,永远无法根除。

    HSV究竟是何方神圣?为何传播范围可以如此之广呢?《Nature》最近刊发的文章“Herpesviruses assimilatekinesin to produce motorized viral particles”为我们揭开了HSV的神秘面纱,揭示了该病毒进化出的分子机制,为开发预防针对单纯疱疹病毒1型(HSV-1)和2型(HSV-2)的疫苗开辟了道路。

    参与该研究的Greg Smith教授指出,病毒感染的终极目标其实就是无限扩增并且不断扩大感染范围,达到这一目标的首要条件是抵达细胞核,而这一过程又离不开细胞内微管的参与。微管是细胞中存在的纤维结构,可以输送物质并维持细胞形态。

    光有微管这条铁轨还不够,病毒们还需要列车轨道上的引擎——驱动蛋白和动力蛋白。HSV-1能编码一种特殊的蛋白pUL36,它能结合动力蛋白,并在初始感染期间促进病毒颗粒向细胞内转运。比如流感病毒在侵入上皮细胞后,就会带上这两个蛋白,来回地在微管上移动,直到接近细胞核的时候就入侵进去。

    但是研究发现pUL36的双向运输和外周积累除了表明 PRV 蛋白会结合动力蛋白外,还招募了一个“重要合伙人”——驱动蛋白。在相关实验中也直接证实了驱动蛋白存在的必要性:在病毒体产生和随后的感染过程中都没有驱动蛋白时,虽然产生了大量病毒粒子,但病毒颗粒多数会在中心体积聚,衣壳从中心体到细胞核的运输明显受损,因此这些病毒粒子传播感染的能力较弱。

    综上所述,协助HSV感染的细胞蛋白分工明确。动力蛋白是将HSV-1从神经轴突末端带到神经元中心,而驱动蛋白则是带着病毒颗粒走向细胞核。

    值得注意的是,驱动蛋白源自先前感染的上皮细胞而不是神经元内源性细胞,而被疱疹病毒pUL36蛋白“同化”的驱动蛋白通过将病毒颗粒从中心体穿梭到细胞核来促进所有细胞的感染。如此一来,HSV的传染可谓是如虎添翼,看似低调的HSV做起事来却一点也不低调。

    “这是首次发现病毒会利用细胞蛋白来完成一轮又一轮的感染,它们看起来是目前演化得最成功的病原体之一,”主要研究者Caitlin Prgg博士表示,“通过此次研究了解HSV病毒是如何实现这一令人难以置信的操作后,我们现在可以考虑如何夺走它们入侵神经系统的能力。这对于研究其他病毒性感染以及开发相关预防性疫苗可以提供新的思路和方向。”

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/6793472.html
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    • 本文内容转载自“ immunity速读”微信公众号。原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/WfoQPRGVNHOTo4psVC4k_g 2023年11月8日,斯坦福大学Ansuman T. Satpathy和Caleb A. Lareau团队在Nature发表题为Latent human herpesvirus 6 is reactivated in CAR T cells的文章。该研究对人类病毒再激活,特别是人类疱疹病毒6型(human herpesvirus 6, HHV-6)在CAR T细胞疗法中的再激活,提供了重要见解。 通过分析大规模基因组学数据,作者发现T细胞样本中广泛存在HHV-6的转录,提示病毒在细胞培养过程中再激活。通过重新分析公共数据集,作者发现在体外培养的HIV感染或未感染的CD4+ T细胞中高达3.5%的序列化RNA其实是HHV-6B转录本,而HHV-6 DNA丰度也在整个培养过程中增加。利用CAR T细胞培养的单细胞RNA测序,作者发现少数HHV-6“超表达(super-expressor)”细胞正在再激活病毒。尽管这些超表达细胞仅占总数的0.2-0.3%,但它们贡献了99%以上的HHV-6转录本。超表达细胞被鉴定为CD4+ T细胞,与HHV-6B受体OX40在CD4+亚群中的表达一致。在延长培养后,HHV-6在整个细胞群中传播,导致高达62%的细胞表达病毒转录本。在培养过程中添加抗病毒药物foscarnet可降低病毒载量。 对接受FDA批准疗法的CAR T细胞患者的分析显示,输注后数周可在体内检测到HHV-6转录本,然而输注前未检测到。在72个样本中,输注后有28个样本被检出HHV-6+ CAR T细胞,包括13个类似超表达细胞的样本。在一位出现神经毒性症状的患者中,HHV-6+细胞含量在第7天高达血液T细胞总量的1/1000,之后在第14天变为不可检测,与神经毒性症状缓解的时间相关。在另一位患者中,经foscarnet治疗后HHV-6 DNA降至不可检测水平。对这位患者CAR T细胞的体外延长培养的第五天出现了HHV-6转录。与自体产品相比,需要更长时间的异体CAR T细胞也表现出了HHV-6再激活。在接受抗CD7异体CAR T细胞治疗的一位患者体内,捐赠者衍生的CAR T细胞和宿主细胞均促进了病毒转录。这项全面的基因组学研究证明,HHV-6可在T细胞培养过程中再激活,并传播到CAR T细胞产品和患者体内。单一时间点的筛查可能不足以识别最终产品中的HHV-6+细胞。病毒再激活的可能性应考虑于细胞疗法应用中,并视情况采取监测和减轻策略。
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
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    • 诱发唇疱疹(cold sores)的现代病毒毒株能够追溯到大约5000年前,而研究人员认为,其传播或许可能是通过接吻的出现而推动的;据WHO数据显示,全球大约有37亿人(世界上的大部分人口)都面临终身感染面部疱疹背后的HSV-1病毒的风险,尽管该病毒无处不在,然而人们对这种病毒的历史以及其在全球是如何传播的,却知之甚少。 近日,一篇发表在国际杂志Science Advances上题为“Ancient herpes simplex 1 genomes reveal recent viral structure in Eurasia”的研究报告中,来自塔尔图大学等机构的科学家们通过研究对来自古代考古发现的数百人的牙齿DNA进行了筛选分析,结果发现有4名个体在死亡时携带有HSV-1病毒,随后研究人员对其基因组进行了测序分析。 研究者Christiana Scheib表示,利用这些重建的基因组,我们就能确定现代毒株的编译或许都能追溯到新时期时代晚期、青铜时代早期的某个时期,这一点让研究人员非常惊讶,因为一直以来科学家们就认为疱疹病毒能在很长的一段时间内与人类共同进化,这或许仍然是一种事实,所有灵长类动物都存在一种疱疹,而且人类刚离开非洲时就会携带这样一种毒株;但有研究表明,这些早期的菌株在大约5000年前就被现代形式的菌株所取代了。 那么到底是什么引起了这种改变呢?研究人员提出了两种理论,即大约在5000年前,当欧亚大陆向欧洲大陆迁移时,这种传播很有可能就会影响病毒,那么另外一种理论是什么呢?也就是人们开始浪漫地亲吻对方的时候;这绝对是一种能改变疱疹病毒传播性的方式,研究者表示,通常情况下这种病毒能通过父母传播给其孩子,但接吻或许也能给其提供一种全勤的方式在不同宿主之间传播和跳跃。 在青铜时代,有一些文字证据开始就能够显示浪漫情侣之间的接吻了,研究者表示,已知的最早的接吻记录就是青铜时代来自南亚的一份手稿,这表明,这一习俗或许会从欧亚大陆迁移到欧洲,接吻并不是一个普遍的人类特征,研究人员表示,我们很难准确追踪接吻是从何时开始的,或者其与HSV-1传播之间存在明确的关联。大约在2000年前,罗马皇帝提比略被认为曾试图禁止在官方场合接吻,从而防止疱疹的传播,研究者Charlotte Houldcroft说道,像疱疹病毒一样的病毒能在更宏观的时间尺度上进化,而COVID-19则会在短短几个月内就发生变异,如今全球科学家们都看到了这一点。 面部疱疹会终身隐藏在体内,其仅会通过口腔接触传播,所以这种变异是在几个世纪到几千年中缓慢发生的。此前,疱疹的遗传数据仅能追溯到1925年,研究者呼吁应该对病毒进行更多深度的时间调查。仅有几百年甚至几千年前的遗传样本能帮助研究人员理解诸如疱疹病毒和猴痘病毒等DNA病毒以及我们自身的免疫系统是如何相互适应的。 原始出处: MERIAM GUELLIL,LUCY VAN DORP,SARAH A. INSKIP, et al. Ancient herpes simplex 1 genomes reveal recent viral structure in Eurasia, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abo4435