S139N 突變導致寨卡病毒致病能力明顯增強

2015 年中以來，寨卡病毒感染在南美洲暴發并在范圍內播散蔓延。與之前溫和的病情相比，2015 以來美洲疫情爆發特別值得人們警惕，當寨卡病毒在巴西爆發的同時，突然出現大規模小頭畸形的嬰兒出生，被世界衛生組織宣布為“關注的突發公共衛生事件”。中國科學院遺傳與發育生物學研究所許執恒研究團隊與軍事醫學研究院秦成峰團隊在先前的相關研究中，證實寨卡病毒是導致小顱畸形的直接原因（Li et al.,Cell Stem Cell 2016）。

在被發現后的 60 多年中，寨卡病毒逐漸走出非洲傳播至亞洲，zui后到達美洲。它如何從只造成輕微癥狀的病毒，演變為可導致小頭畸形的廣受關注的病毒，一直是科學界和醫學界共同關注的重大問題。兩個團隊近期再次聯合攻關，發現 2015-2016 年期間分離自委內瑞拉等地的多個寨卡病毒株的神經毒力均顯著強于 2010 年柬埔寨分離株；委內瑞拉分離株導致小頭畸形的能力明顯強于柬埔寨分離株；在神經前體細胞中的增殖能力更強，導致神經前體細胞增殖和分化異常和誘導細胞凋亡的結果更為嚴重。

研究人員進一步對全部寨卡病毒株基因組序列進行了生物信息學分析，發現與 2010 年柬埔寨分離株相比，當前寨卡病毒流行株發生了 7 個保守的氨基酸突變。將 7 個突變位點分別引入柬埔寨分離株后，研究人員發現，攜帶 S139N 突變的寨卡病毒在胎鼠模型中也表現出更強的腦內復制能力和致小顱畸形能力。進一步溯源分析發現，S139N 突變zui早出現于 2013 年 5 月的法屬波利尼西亞流行株，與寨卡疫情大暴發過程中大量新生兒小頭急性病例的出現高度吻合。

該研究發現了決定寨卡病毒神經毒力的關鍵位點，揭示了寨卡病毒靶向神經前體細胞導致小頭畸形的分子機制，為寨卡疫情中小頭畸形病例的突然出現提供了合理解釋，為寨卡病毒的快速演化之謎的提供了直接答案。尤其是 S139N 突變位點的發現，為今后的寨卡病毒病原監測和風險預測提供了重要靶標，對于寨卡病毒致病機制研究和疫苗藥物的研發亦具有重要指導意義。

該研究于 9 月 28 日在線發表于《科學》（Science）上。許執恒研究組袁玲、張峰、祝星亮，秦成峰課題組黃星耀、劉忠鈺、于九洋為論文并列*作者。研究工作得到了國家自然科學基金委，國家重點研發計劃、重大科技專項，英國牛頓學者基金、創新群體基金等的支持。