研究揭示抗体如何控制麻疹病毒融合过程
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麻疹病毒进入人类细胞会发生怎样的过程？病毒会以正确的方式展开其机制，揭示出关键部分，使其能够融入宿主细胞膜。
一旦融合过程完成，宿主细胞就被病毒取代了。
疫苗创新中心的科学家们正在拉霍亚免疫学研究所努力开发新型麻疹疫苗和疗法，以防止病毒完成融合过程。近期，研究人员运用一种名为低温电子显微镜的成像技术，成功展示了一种强大的抗体在病毒完成融合过程之前如何与其结合，呈现出前所未有的细节。
“我们的研究让人兴奋的地方在于，我们成功地捕捉到了病毒融合的过程，”LJI教授、总裁兼首席执行官Erica Ollmann Saphire博士解释道。她与哥伦比亚大学病毒分子发病机制(儿科)教授Matteo Porotto博士一起领导了这项研究。“我们的研究就像一本翻书，我们可以看到病毒融合蛋白在融合过程中的每个部分，然后我们观察到抗体能在融合的最后阶段将其锁住，我们相信其他抗体也可能对其他病毒做出同样的贡献，但是这种研究之前从未实现过。”
实际上，这项研究的重要性可能远不止在于麻疹。麻疹病毒只是副黏液病毒家族的一部分，该家族还包括致命的尼帕病毒。尼帕病毒的传染性普遍较低，但致死率却远高于麻疹。
急需治疗麻疹。
麻疹是一种非常易传播的呼吸道传染病，通常儿童感染率最高。尽管疫苗接种取得了重大进展，但麻疹病毒仍然对健康构成重大威胁。根据世界卫生组织和美国疾病控制中心的数据，2022年全球约有136,000人死亡与麻疹相关，最近十多个美国州也爆发了麻疹疫情。受影响者主要是未接种疫苗或疫苗接种不足的五岁以下儿童。
萨菲尔指出，麻疹导致的儿童死亡人数超过任何其他可通过疫苗预防的疾病，并且麻疹也是已知传染性最高的病毒之一。
齐拉解释称，受风险的不仅仅是年幼的孩童。“目前的疫苗效能良好，但孕妇或免疫系统受损的人不能接种，”齐拉指出。
麻疹缺乏特定治疗方法，所以科研人员正在寻找抗体作为一种紧急治疗手段来预防严重疾病的发生。
为了更好地了解麻疹病毒与细胞的结合，LJI团队转向了一种名为mAb 77的抗体。研究人员发现，mAb 77的目标是麻疹融合糖蛋白，这是麻疹病毒利用一种名为融合的特殊过程进入人体细胞的机制。
mAb 77能否用作治疗麻疹的抗体？为了寻找答案，LJI 的科学家对这种抗体对病毒的具体作用进行了研究。
膜融合中断
LJI团队需设计一种麻疹病毒的融合糖蛋白，使其稳定性足够高，可用低温电子显微镜进行成像。这需要与哥伦比亚大学Porotto实验室的科学家Zyla密切合作。
波罗托团队发现了一种麻疹变体，它会攻击人类中枢神经系统，但这种变体存在一些奇怪的突变。这些突变导致融合糖蛋白结构存在一些缺陷。不过，病毒通过进化形成了一些特殊的稳定突变来补足这些缺陷。波罗托表示：“病毒必须进化出这些突变才能侵入大脑，随后又需要这些稳定突变来弥补缺陷。”
由于哥伦比亚大学的研究发现，Zyla 现在可以利用这些相同的稳定突变来设计融合糖蛋白的方便蓝图。这种新的融合糖蛋白可以在细胞培养中大规模生产，并具有足够的稳定性，可以用于结构研究。
Zyla表示：“我们成功获得了优秀的糖蛋白产量，这为我们开展结构生物学、生化和生物物理的研究提供了可能。”
随后，研究人员开始使用LJI低温电子显微镜核心来捕捉图像。最新的图像显示融合糖蛋白与mAb 77“结合”在一起。
研究人员发现mAb 77在融合过程中有抑制病毒生长的作用。当融合糖蛋白部分“折叠”成正确构造时，完成膜融合。最后，研究人员精确地观察到mAb 77如何锁定融合糖蛋白的各个部分，以防止病毒感染。
Zyla惊讶地表示，目睹融合过程中的中间步骤是怎样的，让人十分震撼。
控制麻疹的下一步行动
他们现在了解了mAb 77的作用机制，研究人员希望这种抗体可以作为综合治疗的一部分，用来预防麻疹侵害或治疗正在患活动性麻疹的人。
在随后的研究中，科学家们发现mAb 77在感染麻疹病毒的棉鼠模型中具有明显的预防麻疹效果。在接触麻疹病毒之前使用mAb 77进行预处理的棉鼠要么没有感染，要么肺部组织的感染迹象减少。
展望未来，Saphire 和Zyla 对研究针对麻疹的不同抗体表现出浓厚兴趣。“我们希望能够在融合的过程中找到不同点，并探索其他治疗机会，”Zyla说道。
Zyla计划继续与哥伦比亚大学的麻疹研究团队保持紧密合作。他表示：“将拉霍亚医学院在结构生物学领域的专业知识与哥伦比亚大学在细胞生物学和病毒学领域的专业知识相结合，将成为推动该项目向前发展的关键。”
温馨提示：医疗科普知识仅供参考，不作诊断依据；无行医资格切勿自行操作，若有不适请到医院就诊。
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