尼帕病毒(Nipah virus,NiV)是副粘病毒科的一種包膜RNA病毒,首次于1998年在馬來(lái)西亞被發(fā)現(xiàn)。該病毒對(duì)人類具有高度致病性和致死性,感染可導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病或腦膜炎,死亡率高達(dá)40%-70%。相比之下,埃博拉病毒的感染后平均死亡率為50%,但其范圍可以從20%到90%不等。自首次發(fā)現(xiàn)以來(lái),孟加拉國(guó)幾乎每年都會(huì)發(fā)生從蝙蝠傳入人類的尼帕病毒外溢事件,而印度和菲律賓也曾爆發(fā)過(guò)疫情。
尼帕病毒主要由蝙蝠攜帶,并能傳播給豬和人類,還可通過(guò)被污染的食物感染人類。此外,它可以通過(guò)咳嗽時(shí)產(chǎn)生的飛沫在人與人之間直接傳播。盡管之前的尼帕病毒疫情規(guī)模有限,但由于感染者可能無(wú)癥狀,這種病毒具備大流行的潛力。然而,目前尚無(wú)針對(duì)尼帕病毒感染的有效疫苗或抗病毒藥物,這凸顯了公共衛(wèi)生防范方面的不足。因此,尼帕病毒被列入世界衛(wèi)生組織(WHO)研究與發(fā)展藍(lán)圖的重點(diǎn)疾病清單,迫切需要加速研究和制定對(duì)策。
尼帕病毒聚合酶復(fù)合物的研究進(jìn)展
2025年1月20日,哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院及波士頓大學(xué)的研究人員在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《Cell》上發(fā)表了題為“Structural and functional analysis of the Nipah virus polymerase complex”的研究論文。該研究解析了尼帕病毒聚合酶復(fù)合物的結(jié)構(gòu)和功能,為開(kāi)發(fā)靶向尼帕病毒聚合酶的抗病毒藥物奠定了基礎(chǔ)。
尼帕病毒聚合酶負(fù)責(zé)介導(dǎo)病毒基因組的復(fù)制和mRNA轉(zhuǎn)錄,是一個(gè)很有前景的藥物靶點(diǎn)。這項(xiàng)最新研究中,研究人員確定了尼帕病毒聚合酶L-P復(fù)合體的冷凍電鏡(cryo-EM)結(jié)構(gòu),分辨率達(dá)到了2.3 Å,并對(duì)尼帕病毒聚合酶進(jìn)行了結(jié)構(gòu)、生物物理和深入的功能分析。
研究顯示,尼帕病毒的L蛋白與一個(gè)長(zhǎng)的P蛋白四聚體卷曲螺旋進(jìn)行組裝,該卷曲螺旋由一束α-螺旋在頂部覆蓋,這些α-螺旋在溶液中可能是動(dòng)態(tài)的。這種結(jié)構(gòu)特征對(duì)于理解病毒聚合酶的功能至關(guān)重要。此外,研究人員還進(jìn)行了與已知L蛋白抑制劑的對(duì)接研究,有助于闡明抗病毒藥物耐藥性的機(jī)制。
該研究還發(fā)現(xiàn)了L蛋白中對(duì)轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制均必不可少的關(guān)鍵特征,以及對(duì)RNA復(fù)制影響大于對(duì)轉(zhuǎn)錄影響的突變。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于理解病毒復(fù)制機(jī)制和開(kāi)發(fā)新型抗病毒藥物具有重要意義。
論文第一作者、博士后研究員Side Hu表示:“希望我們的這一發(fā)現(xiàn)能激發(fā)對(duì)尼帕病毒的研究興趣,從而促進(jìn)其他人的進(jìn)一步研究,加深對(duì)這種致命病原體的新認(rèn)識(shí)。我們也很高興看到其他團(tuán)隊(duì)像我們一樣公開(kāi)分享他們的數(shù)據(jù),并幫助推動(dòng)這一領(lǐng)域的發(fā)展。”
總的來(lái)說(shuō),這項(xiàng)研究不僅揭示了尼帕病毒聚合酶復(fù)合物的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和功能,還為理性設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)對(duì)抗尼帕病毒感染的藥物提供了重要的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。隨著更多研究的開(kāi)展,科學(xué)家們有望找到有效的方法來(lái)預(yù)防和治療這種致命病毒帶來(lái)的威脅。
尼帕病毒作為一種高致病性的人畜共患病原體,因其潛在的大流行風(fēng)險(xiǎn)和當(dāng)前缺乏有效的治療手段而引起了廣泛關(guān)注。此次關(guān)于尼帕病毒聚合酶復(fù)合物結(jié)構(gòu)和功能的研究成果,不僅加深了我們對(duì)該病毒的認(rèn)識(shí),也為開(kāi)發(fā)新的抗病毒藥物開(kāi)辟了新的道路。未來(lái)的研究將繼續(xù)致力于探索更多有關(guān)尼帕病毒的秘密,并努力填補(bǔ)公共衛(wèi)生防范中的空白。