揭开手足口病毒的神秘面纱

EV71成熟病毒颗粒及空病毒颗粒的晶体结构

■本报记者 张巧玲
 
“我们又抱了一个金娃娃！”接受《中国科学报》记者采访时，中国科学院院士饶子和掩饰不住内心的喜悦。
 
本月，国际权威学术期刊《自然—结构与分子生物学》杂志刊登了来自中科院生物物理所研究人员的论文，文章阐述了关于手足口病主要致病病毒EV71结构的一些关键性新发现。
 
“我们成功解析了EV71病毒两种截然不同的病毒颗粒的高分辨率晶体结构，为发展针对EV71病毒的高效疫苗，以及特异性的治疗抗体提供了坚实的结构基础。”饶子和向《中国科学报》介绍。
 
而这一研究成果也为开发治疗手足口病的新型抗病毒药物指明了方向。
 
手足口病是一种婴儿和儿童常见传染性疾病。症状表现以发热、口腔溃疡和疱疹为特征。尽管这一疾病通常并不致命，但它却可以引起一种潜在致命性疾病——脑炎。
 
2008年3月，安徽省阜阳市发生了严重的手足口病疫情。在短短两个月时间内，阜阳市出现手足口病3700余例，死亡22人，引起全社会的关注。
 
此次疫情很快被确认为肠道病毒EV71感染。2008年5月，卫生部迅速将手足口病列入我国丙类传染病进行管理。
 
截至目前，全国共出现超过400万新发病例，导致接近2000人死亡，其中绝大部分是5岁以下的儿童。
 
据世界卫生组织统计，2010年1月至5月期间，在中国大陆暴发的手足口病病例达427278人，其中5454为重症病例，死亡病例数为260例。肠道病毒71（EV71）是手足口病致病病毒中的优势毒株。
 
“由于缺乏针对EV71病毒的疫苗及特效药物，这种威胁直到今天仍然存在。”饶子和说。
 
2011年1月至7月，饶子和带领研究组，通过与中国药品生物制品检定院教授王志军的研究组以及英国牛津大学教授Stuart的研究组等合作，在完成病毒培养纯化、高质量晶体生长、衍射数据收集以及结构解析等一系列关键步骤之后，成功解析了EV71病毒两种截然不同的病毒颗粒的高分辨率晶体结构。
 
“我们是在对体外培养获得EV71病毒进行初步纯化和检测时，意外从中获得了两种性质差别极大的EV71病毒颗粒的。”该工作的主要参与者、中科院生物物理研究所在读博士生王祥喜以及助理研究员彭伟向《中国科学报》介绍。
 
经过精心设计的实验，科研人员分离了这两种颗粒，分别对其进行了晶体培育，并最终解析了两种EV71病毒的高分辨率晶体结构。
 
通过对获得的EV71全病毒颗粒结构进行仔细的分析，研究人员最终确定了EV71病毒与宿主细胞受体作用的区域，并鉴定出EV71病毒潜在的抗原表位。
 
研究组的这一成果，在全世界范围内第一次获得了手足口病致病病毒EV71的高分辨率三维结构，也是在全世界范围内第一次同时获得了同一种病毒的两种不同现象的高分辨率三维结构。其中EV71全病毒颗粒直径达到340埃，整个衣壳由240个蛋白质亚基，约40.8万个原子构成，总分子量达570万道尔顿，是迄今为止由我国科学家解析的最大复合物结构。
 
据介绍，这些成果的获取，为更深入地了解EV71病毒的致病机制以及发展针对性的预防及治疗手段提供了坚实基础。
 
饶子和表示，目前，研究组正在此基础上，针对EV71病毒进一步开展疫苗、治疗性抗体及小分子抑制剂的研究。
 
“我们希望通过病毒的生活周期的变化来了解EV71对宿主的侵染、复制机理，争取为解决手足口病这一严重威胁我国公共健康安全的重大疾病作出更大的贡献。”饶子和表示。