本期为大家带来的是寨卡病毒相关领域的最新研究进展,希望读者朋友们能够喜欢。
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1. Lancet:灭活寨卡病毒疫苗具有安全性以及免疫原性
最近三项临床I期试验结果分别表明,一种叫做ZPIV(Zika purified inactivated virus)的疫苗在受试者体内具有较高的安全性与免疫原型。该临床试验是由来自沃尔特里德陆军研究所(WRAIR)的科学家们领导完成的。WRAIR与来自HIH的研究者们共同完成的这项试验结果发表在最近一期的《Lancet》杂志上。
“目前我们急需一种阻止寨卡病毒扩散的疫苗。众所周知,寨卡病毒能够导致新生儿缺陷以及发育障碍,同时也会对成年人以及儿童造成严重的健康影响”,开组NIAID的主任Anthony S. Fauci博士说道:“I期临床试验结果表明ZPIV疫苗具有安全性与有效性,具有阻止寨卡病毒传播的能力”。
ZPIV疫苗候选物包含灭活的寨卡病毒颗粒,因此其不能够复制与传播。但由于其具有完整的病毒外壳,因此能够被机体免疫系统识别。
在参与I期临床试验的67名志愿者中,55名接种了上述疫苗,12名则接种了安慰剂。与疫苗共同接种的还包括一种包含铝盐的佐剂,能够帮助引发更强的免疫反应。所有参与者在四周之内接受了两次肌肉注射。
之后,研究者们检测了患者血液中的抗病毒抗体载量。结果显示,90%接种疫苗的患者在四周之内产生了针对性的抗体。
虽然研究者们还没有证明其抗体的产生水平能否达到保护机体不受感染的地步,但动物实验表明通过移植上述抗体进入小鼠体内能够有效抵抗小鼠感染寨卡病毒之后产生的病毒血症。
2. Molecular Genetics:寨卡病毒侵染发育中大脑的分子机制
最近,来自USCD的研究者们发现寨卡病毒能够从母体传播到胎儿体内。有意思的是,这种传播方式会导致胎儿大脑产生最早的抵抗寨卡病毒侵染的防御机制。
相关结果发表在最近一期的《Human Molecular Genetic》杂志上。
“在大脑中,星形胶质细胞将会行使巨噬细胞的功能,进而清除病原体以及被感染的受损细胞或碎片。我们的发现表明寨卡病毒能够感染这些早期的星形胶质细胞,进一步传播到其它细胞中导致新生儿出现严重的神经系统损伤症状”,该研究的作者,来自UCSD的教授Alysson Muotri说道。
此前研究已经发现寨卡病毒能够通过母婴传播,但这种传播的具体方式并不清楚。对此,研究者们认为星形胶质细胞或许是为病毒传播服务的“特洛伊木马”。
为了检验他们的猜测,作者利用人源诱导多能性干细胞分化出了两类相关的中枢神经系统细胞类型,分别为星形胶质细胞以及神经元前体细胞。之后,他们建立了共培养系统,用于检测两种细胞在暴露于寨卡病毒的环境下的相互作用。
作者发现,星形胶质细胞能够吞噬寨卡病毒感染的NPC,但当这些吞噬了病毒的细胞与其他未被感染的神经元前体细胞共培养时,则能够将病毒传播给后者。
作者等人检测了被FDA批准的药物Sofosbuvir是否能够限制神经元前体细胞中病毒的感染情况。结果显示,该药物能够显著抑制细胞中的病毒载量以及细胞的死亡情况。
尽管这些研究都是基于体外的研究,需要进行进一步的炎症,但作者认为这些发现表明星形胶质细胞可以作为治疗寨卡病毒感染的潜在靶点。
3. Science:重大突破!我国科学家证实寨卡病毒发生单个突变导致婴儿出生缺陷
在一项新的研究中,来自中国科学院、北京微生物流行病研究所、安徽医科大学和泰山医学院的研究人员报道,寨卡病毒已经存在了几十年,但直到最近才开始导致出生缺陷,这是因为这种蚊媒病毒可能在2013年获得一种突变。相关研究结果于2017年9月28日在线发表在Science期刊上,论文标题为“A single mutation in the prM protein of Zika virus contributes to fetal microcephaly”。
在这项新的研究中,中国科学家首次解释了这种曾经相对无害的病毒如何转变为一种全球的健康威胁。
中国科学家报道,在2013年法属波利尼西亚发生寨卡病毒流行病之前,它的一种名为pRM的结构蛋白发生了突变。
在这项新的研究中,中国科学家开展的一系列实验证实,相比于较老的寨卡病毒版本,这种病毒的保护性外壳发生的这种突变使得它更可能杀死小鼠和人类中正在发育的脑细胞。
中国科学家报道,这种被称作S139N的突变,涉及一个精氨酸替换一个丝氨酸,是寨卡病毒在2010年到2016年之间在它的基因组中获得的“众多突变”之一。
1947年,寨卡病毒首先在乌干达的猴子中发现。已知在人类中,它导致很快就消失的皮疹和轻微的症状。
但是在2015年,作为遭受寨卡病毒流行病最为严重打击的国家,巴西报道它的首批出生的婴儿具有异常小的头。
随后人们发现,这种被称作小头畸形(microcephaly)的疾病与怀孕的母亲遭受寨卡病毒感染相关联。
如今,寨卡病毒已扩散到84个国家。这种病毒是传染性的,能够通过性接触或被感染的蚊子叮咬进行传播。
2016年2月,世界卫生组织(WHO)宣布寨卡病毒为一种国际公共卫生突发事件,随后在同年的11月取消这一命令。
寨卡病毒对孕妇尤其危险。如今,人们已知它会增加成年人患上格林-巴利综合征(Guillain Barre Syndrome)的风险,也会增加婴儿患上小头畸形和其他的大脑相关出生缺陷的风险。
4. JEM:寨卡病毒可以作为对抗脑癌的武器
此前研究发现,基于蚊子叮咬传播的寨卡病毒由于能够对特定的干细胞造成破坏,进而会引发婴儿的神经紊乱症状。如今,研究者们却能够利用这种病毒摧毁大脑组织的能力,用于杀伤神经胶质瘤细胞。
这项研究是由来自华盛顿大学医学院以及来自加州圣地亚哥分校的研究者们做出的,作者证实了寨卡病毒能够在体外环境下感染并且杀伤神经胶质瘤细胞。此外,作者还证实了移植了神经胶质瘤的小鼠在感染改造过的寨卡病毒之后能够延长存活的时间。这两项实验结果共同说明了利用寨卡病毒作为杀伤神经胶质瘤的潜力。
神经胶质瘤是大脑里一类被称为“胶水”的细胞—神经胶质细胞生长失去控制而形成的。这种肿瘤一般通过手术切除,并且结合放疗与化疗的手段清除残留的细胞。
然而,由于该肿瘤的细胞组成与结构十分复杂,因此往往难以治疗。目前患有恶性神经胶质瘤的患者存活时间超过两年的比例不足三分之一。而利用寨卡病毒杀伤肿瘤的方法如果得到证实,则能够为这类肿瘤的治疗带来新的希望。
作者在给18只被接种了相同体积神经胶质瘤的小鼠进一步注射了寨卡病毒,并且将其与另外15只注射了生理盐水的小鼠进行比较。治疗两周之后,作者发现寨卡病毒感染的小鼠大脑的肿瘤体积发生了明显的缩小。
虽然很多实验证实了病毒疗法杀伤肿瘤的安全性,然而还是不能将明显会对大脑产生威胁的病毒直接注射到患者的大脑中。因此,研究者们对病毒进行了改造,弱化了其抵抗宿主免疫系统的能力,而且保证其只能够对具有分化活性的细胞进行杀伤
相关结果发表在最近一期的《Journal of Experimental Medicine》杂志上。
5. Cell:寨卡病毒疫苗保护小鼠胎儿免受感染
在一项新的研究中,来自美国国家卫生研究院(NIH)、华盛顿大学圣路易斯分校医学院和德克萨斯大学加尔维斯敦医学分部等研究机构的研究人员发现在怀孕期间给雌性小鼠接种寨卡病毒疫苗能够保护它们的正在发育的胎儿免受感染和出生缺陷。相关研究结果发表在2017年7月13日的Cell期刊上,论文标题为“Vaccine Mediated Protection Against Zika Virus-Induced Congenital Disease”。论文通信作者为华盛顿大学圣路易斯分校医学院医科教授Michael S. Diamond博士、NIH旗下国家过敏与传染病研究所研究员Theodore C. Pierson博士和德克萨斯大学加尔维斯敦医学分部生物化学与分子生物学教授Pei-Yong Shi博士。
尽管利用动物模型开发疫苗取得快速的有希望的进展,但是这项研究是首次证实潜在的疫苗能够保护胎儿免受感染。
Shi说,“在这项研究中,我们首次在一种小鼠模型中证实在怀孕期间给母鼠注射两种不同的潜在疫苗会阻止它们的胎儿感染上寨卡病毒。基于这些数据,我们认为还必须在人体中评估这些疫苗阻止出生缺陷的能力。”
尽管寨卡病毒感染通常导致健康的成年人和儿童出现温和的症状,或者不会导致症状出现,但是正在发育的胎儿患上头小畸型(microcephaly)和其他疾病的风险给全世界带来健康危险。感染上寨卡病毒但从没有表现出任何疾病症状的女性在怀孕后可能仍然生下头小畸型的婴儿。
在怀孕之前,这些雌性小鼠接受这两种潜在疫苗中的一种疫苗的接种,随后在它们的怀孕期间让它们接触寨卡病毒。Shi和同事们很少或几乎没有发现寨卡病毒在接受疫苗接种的怀孕小鼠(包括它们的胎盘)中或在它们的胎儿体内存在的证据。
Shi说,“具有能够保护怀孕的女性和她们的未出生的婴儿的寨卡病毒疫苗将会改善在寨卡病毒流行的区域避免出生缺陷和其他影响的公共卫生行动。”
6. 关注女性健康:出门旅行时要多了解寨卡病毒的风险
孕妇如果不幸感染寨卡病毒,将导致婴儿将来出生时产生严重的生理缺陷。因此,美国疾控中心呼吁所有孕妇避免到寨卡病毒高发的地区旅行。
"目前我们的要求是,但凡去过寨卡病毒高发的地区的男性,都要避免与怀孕六个月以上的孕妇接触,对于女性来说,怀孕八周以上就应当避免去这些地方旅行",来自Mayo临床中心的Mary Jo Kasten博士说道:"如果没有办法避免出差活动,而且将来仍有怀孕的可能,那么至少应当做好防备措施,避免被蚊子叮咬"。
当然,对于还未怀孕的女性来讲,是否需要注意这一点可能主要取决于年龄。例如,50岁左右的女性由于怀孕的可能性不太,因此并不需要过多地担心这一问题。相反地,如果一位24岁左右的女孩子计划未来六个月内怀宝宝的话,那么则需要特别注意寨卡病毒感染的风险。"寨卡病毒经性行为传播的风险并没有蚊子叮咬高,但我们还是需要让人们明白其中可能存在的风险"。
此外,研究者们建议女性朋友在进行性行为的时候佩带安全套,或者使用其它计生方法,从而避免意外怀孕或受到男性伴侣的寨卡病毒的传染。
目前研究者们正致力于开发针对寨卡病毒的疫苗,希望未来能够有希望应用于临床治疗。
7. Science:在人大脑正常发育中起关键作用的蛋白MSI1是寨卡病毒导致头小畸型的帮凶
一项新的研究证实寨卡病毒劫持一种被称作Musashi-1(MSI1)的人蛋白,从而允许它在神经干细胞中复制,并且杀死它们。在发育中的胚胎内,几乎所有的MSI1蛋白是在神经干细胞中产生的,这些神经干细胞最终将发育成婴儿的大脑。这可能解释着为何这些干细胞如何容易遭受感染寨卡病毒。相关研究结果于2017年6月1日在线发表在Science期刊上,论文标题为“Neurodevelopmental protein Musashi 1 interacts with the Zika genome and promotes viral replication”。
自从2016年以来,在女性在怀孕期间感染上寨卡病毒之后,上千名南美洲儿童在出生时就患上头小畸型(具有异常小的头)。在怀孕女性的寨卡病毒感染病例和婴儿出生时就患上头小畸型之间存在的重叠强烈提示着这种病毒靶向发育中的人大脑内的干细胞,但是这是为何和如何产生的一直是一个秘密。这项新的研究是首次将MSI1与头小畸型和寨卡病毒相关联在一起。
论文通信作者、英国剑桥大学的Fanni Gergely博士说,“健康人大脑的发育是一项非常复杂的过程,该过程依赖于干细胞和很多基因的协同作用。我们首次证实寨卡病毒与MSI1之间的这种相互作用:MSI1被这种病毒用于它自己的破坏性生命周期,将MSI1转化为内敌。我们希望在未来,这一发现可能导致人们开发出潜在的寨卡病毒疫苗的方法。”
英国维尔康姆基金会感染与免疫生物学主任Mike Turner博士(未参与这项研究)说,“这是首项研究证实一种特定的蛋白与寨卡病毒和头小畸型存在明确的关联性。这项新的发现真正地有助解释为何神经干细胞如此容易遭受寨卡病毒感染,而且我希望这会是决定着我们如何可能能够阻止这种相互作用和这种疾病迈出的第一步。同样令人关注的是,研究这种蛋白是否参与能够破坏发育中的人大脑的其他病毒(如风疹病毒)。”
来自剑桥大学的研究人员研究了多种细胞系(包括人神经干细胞)以便探究寨卡病毒感染如何能够导致头小畸型。他们猜测作为一种RNA结合蛋白,MSI1可能在这种过程中发挥着重要作用,这是因为它参与调节正常的大脑发育所需的神经干细胞库。
这些研究人员证实当寨卡病毒入侵人神经干细胞时,它劫持MSI1用于它的自我复制,并且以至少两种方式破坏这些干细胞。首先,MSI1结合到寨卡病毒基因组上,允许它复制和让这些这些干细胞更容易遭受病毒诱导的细胞死亡。当他们利用寨卡病毒感染不能够产生MSI1的神经干细胞时,寨卡病毒复制显著下降,病毒诱导的细胞死亡也是显著下降,这就表明MSI1的存在是寨卡病毒高效复制所必需的。
其次,他们证实MSI1也破坏神经干细胞的正常发育程序。在被寨卡病毒感染的神经干细胞中,MSI1结合到寨卡病毒基因组上。这种病毒本质上像海绵那样发挥着作用,阻止MSI1正常地发挥作用,阻止MSI1改变很多参与神经元发育的基因表达。
在这两种情形下,在正常的神经发育中发挥着至关重要作用的神经干细胞丢失了,从而导致头小畸型。
为了验证MSI1在长出正常大小的大脑中发挥着重要作用,这些研究人员证实在患上一种罕见的与寨卡病毒感染不相关的遗传性头小畸型(即常染色体隐性先天性头小畸型)的病人中,MSI1发生突变。
这些结果共同提示着若要长出正常大小的大脑,神经干细胞就需要MSI1产生足够数量的神经元,但是MSI1的存在也增加这些干细胞的寨卡病毒感染敏感性,导致这些干细胞群体死亡,从而最终导致头小畸型。
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