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水痘 – 带状疱疹病毒嗜神经因子 ORF7 的功能鉴定研究获进展

ORF7 的缺失阻碍了 VZV 从类神经元到上皮细胞的顺行传输

水痘 – 带状疱疹病毒(varicella-zoster virus, VZV)的初发感染引起水痘(varicella)。初发感染期间,VZV 可侵入并沿外周的感觉神经元末梢逆向转运至感觉神经节,随后在感觉神经节内建立终生的潜伏性感染。当机体处于免疫力低下的时期,潜伏于神经节细胞内的 VZV 可被重新激活,并再次沿感觉神经元末梢传播至所支配的皮肤组织,引发神经损伤和带状疱疹(herpes zoster)。1995 年,MERCK 公司基于 VZV-pOka 株开发的水痘减毒活疫苗正式上市,该疫苗的接种很大程度上减少了水痘的发病率,但该活疫苗依然具有侵染感觉神经节的能力,所以其广泛接种可能会导致更多的带状疱疹发生。因此,鉴定 VZV 嗜神经因子对于发展不具神经感染能力的 VZV 疫苗具有重要意义。

近日,中国科学院武汉病毒研究所罗敏华学科组与美国罗格斯大学新泽西州医学院(Rutgers New Jersey Medical School)教授朱桦合作,鉴定了 VZV 所编码的嗜神经因子 ORF7 的功能,发现 ORF7 作为皮膜蛋白参与了神经细胞内病毒外膜的装配,其缺失严重影响了病毒在神经细胞间的传播。研究结果于近日在线发表于《病毒学杂志》(Journal of Virology),博士生江海飞为论文第一作者,罗敏华与朱桦为共同通讯作者。

利用上皮细胞系 ARPE-19、神经前体细胞 NPCs、神经母细胞瘤 SH-SY5Y 及其分化的类神经元 dSY5Y,研究人员系统地比较了野生型 VZV-pOKA 和 ORF7 缺失突变株 VZV-7D 在病毒进入、基因组复制及表达、核衣壳组装及出核、皮膜及包膜的组装和病毒粒子跨细胞运输等阶段的差异,以研究 ORF7 的功能。结果表明 ORF7 蛋白产物(pORF7)在亚细胞水平定位于高尔基体,在病毒粒子内定位于皮膜层;ORF7 缺失对病毒复制周期中的侵入和基因组复制表达无显著影响;pORF7 参与了细胞质中的病毒包膜装配,在 VZV-7D 感染的细胞胞质中分布有大量的包膜缺陷病毒粒子,并且该缺陷在分化的神经细胞中更严重;重要的是,VZV-7D 无法在神经细胞之间有效传播,表明 ORF7 对于病毒在神经细胞间的传播及引发神经损伤具有重要作用。VZV-7D 可作为不具神经传播能力的新型神经减毒 VZV 疫苗而被进一步开发。

该研究得到了国家自然科学基金以及国家重点基础研究发展计划(“973”计划)的支持。武汉病毒所为第一完成单位,参与单位包括:Rutgers New Jersey Medical School、厦门大学国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心以及武汉大学生命科学学院。

http://jvi.asm.org/content/early/2017/03/23/JVI.00127-17.long

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