中國「蜱蟲病」元兇現「阿喀琉斯之踵」

2007年以來，我國河南和湖北交界的大別山區出現了一種神秘的疾病，患者多為山地丘陵地帶的農民，而且都有被蜱蟲叮咬的歷史。該病的臨床癥狀通常為高燒，伴隨血小板、白細胞數量急劇減少，因此被稱為「發熱伴血小板減少綜合征」，重症患者還會出現多個器官損傷甚至死亡。隨後安徽、山東、湖北、遼寧、江蘇等省也發現該病病例，一時間恐慌籠罩著這些省的山區農村，人人談「蜱」變色，甚至不敢下地幹活。烏雲籠罩了三年，科學家一直在尋找這種看不見摸不著的「蜱蟲病」的元兇。直到2010年，我國科學家從病人體內分離並鑒定了一種新型病毒，確認其是「蜱蟲病」的病原體並命名為「發熱伴血小板減少綜合征病毒」，又名為新布尼亞病毒。2012年在日本、韓國等國也有「蜱蟲病」致死報道。由此可見，新布尼亞病毒已成為威脅多個國家公共衛生安全的重要新發病原體。

我們耳熟能詳的一些病毒，如流感病毒和肝炎病毒是在人與人之間傳播的。而新布尼亞病毒主要通過一種「吸血蟲」-蜱蟲傳播。蜱蟲對於大部分城裡人來說可能很陌生，然而在農村十分常見，俗稱「草爬子」和「狗豆子」。蜱蟲喜歡叮在豬、牛、羊等家畜和貓、狗等寵物皮毛上吸血，而刺蝟、老鼠等野生動物身上就更常見了，有時候它們也會爬到人身上。蜱蟲吸血可比蚊子狠多了，它們吸血前扁扁的身體，在吸飽血後體積可以增加100-200倍（圖1），吸血過程可達1周甚至更長。在吸血的同時，蜱蟲會往人的體內注入含止癢劑、抗凝血劑的唾液，讓人察覺不到它的存在，誤以為長了個「痦子」，吸完血後則自然脫落。被吸血本身對人來說不算什麼，恐怖的是蜱蟲攜帶可怕的病原，能通過吸血使人感染各種疾病，如萊姆病（美國最多見）、蜱傳森林腦炎，以及我國目前最嚴重的蜱傳傳染病：發熱伴血小板減少綜合征。

圖1. 蜱蟲吸血前與吸血後對比圖

新布尼亞病毒病毒是一種球形的病毒，非常小，直徑大約80-100納米，合1毫米的一萬分之一。就是這麼一個小小的病毒，通過蜱蟲叮咬感染了人之後，在人的細胞裡面大量複製，破壞人的細胞，導致人生病。為了對付這種病毒，首先要研究清楚病毒如何感染人的細胞。新布尼亞病毒的表面覆蓋著一層囊膜，在囊膜上錨定著兩種蛋白，科學家稱之為囊膜蛋白。這些囊膜蛋白就是病毒開啟細胞之門的鑰匙，病毒通過囊膜蛋白與細胞表面蛋白如同鑰匙和鎖一樣的結合，進入細胞。要想不讓病毒進入細胞，就要想辦法別讓「鑰匙」插到「鎖」里。古人說的好，「知己知彼，百戰不殆」，我們需要先知道病毒長什麼樣，尤其是它的鑰匙—囊膜蛋白長什麼樣。

最近中國科學院微生物研究所高福院士團隊，用晶體學方法，給發熱伴血小板減少綜合征病毒的其中一個囊膜蛋白Gn「拍」了一張照片，讓我們看清了這把鑰匙的模樣：像蝴蝶的一對翅膀（圖2）。科學家更感興趣的是，如何能讓這把鑰匙喪失開鎖的能力。打個比方，用火柴堵住鎖眼，或者在鑰匙上粘塊口香糖。科學家們常用的工具叫做抗體。抗體是人體免疫系統的衛士，每種抗體具有專門識別特定病原的能力。抗體終日在人體的血液中巡邏，發現其識別的病原就結合上去，使病原無法感染細胞。值得強調的是，抗體必須要結合到病毒囊膜蛋白的某些部位才能阻斷病毒感染細胞。也就是說，口香糖要粘到鑰匙的齒上才能讓鑰匙無法插入鎖孔，如果粘到門把手上就沒有效果了。科學家首先找到了一種名為MAb 4-5的抗體，該抗體可以阻止病毒感染。接著又通過同樣的「拍照」方法，清晰的展示了MAb 4-5抗體與囊膜蛋白結合的部位，這就是可以阻斷病毒進入細胞的關鍵位點。除此之外，科學家還可以根據這個信息來製備有效的疫苗，使接種的人體內產生可以阻止病毒感染的抗體，起到預防疾病的目的。

圖2. 發熱伴血小板減少綜合征病毒囊膜蛋白Gn結構圖

希臘神話中的阿喀琉斯是海神之子，荷馬史詩中的英雄，傳說他的母親曾把他浸在冥河裡使其能刀槍不入。但因冥河水流湍急,母親捏著他的腳後跟不敢鬆手，留下了腳後跟這一處「死穴」。後來，阿喀琉斯被敵人一箭射中腳踝而死去。如今，科學家所發現的病毒囊膜蛋白上與抗體結合的部位就是新布尼亞病毒的「阿喀琉斯之踵」。針對此結合部位我們能有針對性的設計疫苗和抗病毒藥物，為最終戰勝病毒指明方向。

相關研究結果在《美國科學院院報》（Proceedings of theNational Academy of Sciences of the United States of America,PNAS）上在線發表。

來源：中國科學院微生物研究所

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