Cell | 重大进展！为治疗裂谷热病毒的感染迈出了关键一步：裂谷热病毒的宿主进入因子被发现

编者按

iNature是中国最大的学术公众号，由清华大学，哈佛大学，中科院等多单位的博士团队联合打造，现推出iNature人才公众号，专注于人才招聘，学术进展，科研资讯，感兴趣的可以长按或者扫描下方的二维码关注我们。

iNature

裂谷热病毒 (RVFV) 是一种具有大流行潜力的人畜共患病原体。RVFV 进入是由病毒糖蛋白 (Gn) 介导的，但宿主进入因素仍不明确。 2021年9月23日，华盛顿大学Safder S. Ganaie等人在Cell 在线发表题为“Lrp1 is a host entry factor for Rift Valley fever virus”的研究论文，该研究使用全基因组 CRISPR 筛选将低密度脂蛋白受体相关蛋白 1（小鼠 Lrp1/人 LRP1）、热休克蛋白 (Grp94) 和受体相关蛋白 (RAP) 确定为 RVFV 感染的关键宿主因素。 RVFV Gn 直接结合特定的 Lrp1 簇并且不依赖糖基化。外源添加鼠 RAP 结构域 3 (mRAP_D3) 和抗 Lrp1 抗体可中和不同分类细胞系中的 RVFV 感染。用 mRAP_D3治疗并感染了致病性 RVFV 的小鼠可免受疾病和死亡的影响。弱结合 Lrp1 的突变 mRAP_D3 未能保护免受 RVFV 感染。总之，这些数据支持 Lrp1 作为 RVFV 感染的宿主进入因子，并定义了一个新的靶标来限制 RVFV 感染。

新出现的病毒性疾病可能无法预测，并对人类健康和全球经济产生破坏性影响，最近爆发的埃博拉病毒（2014-15、2018 和 2020）、寨卡病毒（2015-16）和持续的与SARS-COV-2 大流行都证明了这一点。裂谷热病毒 (RVFV) 是一种由蚊子传播的静脉病毒，属于负义 RNA 病毒的 Phenuiviridae 科。RVFV 的地理范围包括非洲大部分地区、马达加斯加和沙特阿拉伯半岛。RVFV 导致家畜（包括羊和牛）发生严重疾病，严重影响流行地区的社会经济。 

RVFV 通过人畜共患病从动物传播给人类，人类感染可导致严重的健康后果，包括肝炎、出血热、脑炎和视网膜血管炎。世界卫生组织优先考虑 RVFV 的研究，因为它具有公共卫生风险和流行潜力。尽管它对人类健康具有重要意义并可能对经济格局产生负面影响，但尚无安全有效的预防或治疗选择供人类使用。这种差距部分是由于我们缺乏对导致细胞 RVFV 感染的宿主因素的了解。

RVFV 是一种包膜病毒，具有三部分基因组：L（大）区段、M（中）区段和 S（小）区段。L 编码病毒 RNA 依赖性 RNA 聚合酶 (RdRp)；M 编码糖蛋白前体 (GPC) 和非结构蛋白 NSm；S 编码核衣壳蛋白 N 和非结构蛋白 NSs。GPC 被翻译后裂解为 Gn 和 Gc。Gn 形成刺突糖蛋白，而 Gc 是 II 类融合蛋白，其方向远离病毒膜。Gn 和 Gc 一起在病毒粒子表面形成二十面体晶格。病毒 Gn/Gc 复合物介导细胞进入和融合。然而，参与进入过程的宿主蛋白质还不是很清楚。

RVFV 感染动物的肝脏，包括家畜、人类和实验室啮齿动物。RVFV 的细胞趋向性非常广泛，大多数细胞类型都可以被 RVFV 感染，包括神经元、上皮细胞、巨噬细胞、粒细胞、胰岛细胞、肾上腺、卵巢、睾丸和胎盘。早期研究发现皮肤树突状细胞 (DC) 上的凝集素 DC-SIGN 是 RVFV 内化的一个因素，其机制不完全。与 DC-SIGN 密切相关的凝集素分子，如 L-SIGN 和 DC-SIGNR，见于 RVFV 允许细胞，包括肝细胞。

尽管先前的研究表明 DC-SIGN 对 RVFV 内化很重要，但病毒的去糖基化并没有降低传染性，这表明附着和进入可能需要不同的蛋白质。另一项研究确定硫酸乙酰肝素是 RVFV 的潜在附着因子；然而，去除硫酸乙酰肝素会减少但并未消除 RVFV 感染。尽管这些研究涉及 RVFV 感染中的几个宿主因素，但尚未描述对不同细胞类型和不同分类物种中 RVFV 感染必不可少的宿主蛋白质的明确见解。

为了解决这个问题，该已经进行了一个无偏见的全基因组 CRISPR/Cas9 筛选，其中使用 RVFV 的 ZH501 毒株感染来鉴定促病毒或抗病毒的宿主因子。该已经将表面受体低密度脂蛋白 (LDL) 受体相关蛋白 1（小鼠中的 Lrp1 和人类中的 LRP1）鉴定为重要的宿主因子。该筛选还确定了 RAP 和 GRP94，它们是调节 Lrp1 表面呈现和功能的蛋白质。缺乏 Lrp1、RAP 或 GRP94 的克隆敲除 (KO) 细胞显示，致病性 RVFV ZH501 株和减毒疫苗株 RVFV MP12^GFP 的感染显著减少。

文章模式图（图源自Cell ）

使用重组纯化的小鼠 RAP 域 3 (mRAP_D3) 蛋白或抗 Lrp1 抗体抑制 RVFV Gn 糖蛋白和 Lrp1 域簇之间的相互作用，可阻止 RVFV 进入来自一系列宿主物种的靶细胞。Gn-Lrp1 相互作用的重要性在小鼠模型中进行了体内评估，其中 RVFV ZH501 的颅内感染 (IC) 与 mRAP_D3 共同注射导致显著的疾病和死亡保护。突变的 mRAP_D3 与 Lrp1 中四个簇中的两个簇（称为簇 II (CL_II) 和簇 IV (CL_IV)）的结合减弱，并显示出在细胞培养和小鼠中抑制 RVFV 感染的能力相应减弱。这些结果表明 Lrp1 是 RVFV 感染的重要宿主因子，并且 Lrp1 和病毒 Gn 蛋白之间的直接相互作用在感染过程中起着关键作用。

参考消息：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)01048-5

—END—

内容为【iNature】公众号原创，

转载请写明来源于【iNature】

微信加群

iNature汇集了4万名生命科学的研究人员及医生。我们组建了80个综合群（16个PI群及64个博士群），同时更具专业专门组建了相关专业群（植物，免疫，细胞，微生物，基因编辑，神经，化学，物理，心血管，肿瘤等群）。温馨提示：进群请备注一下（格式如学校+专业+姓名，如果是PI/教授，请注明是PI/教授，否则就直接默认为在读博士，谢谢）。可以先加小编微信号（iNature5），或者是长按二维码，添加小编，之后再进相关的群，非诚勿扰。

投稿、合作、转载授权事宜

请联系微信ID：13701829856 或邮箱：[e-mail]

觉得本文好看，请点这里！