研究员发现抗体可阻断导致关节炎、脑部感染的特定病毒
研究人员发现了抗体,可以抵御导致关节炎和脑部感染的特定蚊媒病毒。这些发现可能会导致针对病毒的通用疗法或疫苗。
Alphaviruses - 蚊子传播的病毒,可引发脑部感染和关节炎 - 可能遇到了他们的对手。
圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员发现了两种抗体,可以保护动物免受甲病毒引起的疾病的侵害。这些抗体适用于测试的每种甲病毒,这意味着它们可能构成治疗的基础或作为通用疫苗的模板。 该研究结果于 8 月 19 日发表在《细胞》杂志上。
“在美国,我们最担心的甲病毒是基孔肯雅病毒,它会导致使人衰弱的关节炎,但我们也确实看到了由东方马脑炎病毒引起的脑炎病例,”资深作者、医学博士、医学博士 Michael S. Diamond 说。 Herbert S. Gasser 医学教授、分子微生物学和病理学与免疫学教授。“Alphaviruses 过去仅限于热带地区,但近年来它们已经传播到新的地理区域。大多数仍然不常见,但它们一起引起数百万感染和相当大的疾病负担,我们没有具体的任何一种疗法或疫苗。”
甲病毒组包括 30 多个物种,分为两个分支。基孔肯雅热、Mayaro、O'nyong-nyong 和 Ross River 等病毒都会引起发烧、皮疹和关节炎,历史上仅限于非洲、亚洲和欧洲。然而,从 2013 年开始,基孔肯雅热进入加勒比地区以及北美和南美部分地区。在美洲发现的甲病毒的另一个分支包括东方、西方和委内瑞拉马脑炎病毒,并导致脑部感染。
Diamond 及其同事先前鉴定了一组抗体,这些抗体可以中和甲病毒组中引起关节炎的分支的许多成员。但是这些抗体并不能对抗所有导致关节炎的病毒,并且完全无法对抗导致脑部感染的病毒。
为了找到能够抵御整个甲病毒群的抗体,Diamond 及其同事——包括共同第一作者 Arthur S. Kim 博士,当时是一名研究生,以及 Natasha M. Kafai,一名医学博士/博士生——筛选了一组由感染基孔肯雅病毒的两个人产生的抗体。他们测试了针对代表该组两个分支的一组甲病毒的抗体。两种抗体识别所有测试的甲病毒。
然后,他们评估了这些抗体是否可以预防动物的关节炎或脑部感染。他们使用小鼠测试了每种抗体针对两种导致关节炎的甲病毒和三种导致脑部感染的甲病毒。两种抗体都保护动物免受所有病毒的侵害。
进一步的实验表明,抗体通过阻止正在发育的病毒颗粒从一个细胞离开一个细胞并感染另一个细胞而起作用。抗体附着在称为 E1 的病毒蛋白的一部分上,该蛋白仅在退出过程中暴露。一旦病毒完全形成并从细胞中分离出来,E1 蛋白就会折叠到病毒颗粒中并隐藏起来。
在同一期 Cell 上发表的一篇相关论文中,范德比尔特大学医学中心的医学博士 James E. Crowe 还报告说,针对 E1 蛋白的抗体与多种甲病毒结合,阻止它们离开细胞并保护动物对抗关节炎和脑部感染。Crowe 和 Diamond 是长期合作者,他们都为对方的论文做出了贡献。 这两项研究从不同的角度开始——Diamond 从一种引起关节炎的病毒开始;克罗从导致脑部感染的一种开始——但得出了基本相同的结论:E1 蛋白可能是针对甲病毒的普遍保护的关键。
“如果我们能够弄清楚如何制造一种有效针对 E1 蛋白的疫苗,这将是一种为资源有限地区的人们提供广泛保护的具有成本效益的方式,这是大多数甲病毒感染发生的地方,”戴蒙德说。“制造这样的疫苗具有挑战性,因为目标大部分时间都是隐藏的。但是有一些技术可用于使免疫系统专注于 E1 并产生针对它的良好抗体反应。这是创建一个通用疫苗。”
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