中国“蜱虫病”元凶现“阿喀琉斯之踵”

2007年以来，我国河南和湖北交界的大别山区出现了一种神秘的疾病，患者多为山地丘陵地带的农民，而且都有被蜱虫叮咬的历史。该病的临床症状通常为高烧，伴随血小板、白细胞数量急剧减少，因此被称为“发热伴血小板减少综合征”，重症患者还会出现多个器官损伤甚至死亡。随后安徽、山东、湖北、辽宁、江苏等省也发现该病病例，一时间恐慌笼罩着这些省的山区农村，人人谈“蜱”变色，甚至不敢下地干活。乌云笼罩了三年，科学家一直在寻找这种看不见摸不着的“蜱虫病”的元凶。直到2010年，我国科学家从病人体内分离并鉴定了一种新型病毒，确认其是“蜱虫病”的病原体并命名为“发热伴血小板减少综合征病毒”，又名为新布尼亚病毒。2012年在日本、韩国等国也有“蜱虫病”致死报道。由此可见，新布尼亚病毒已成为威胁多个国家公共卫生安全的重要新发病原体。

我们耳熟能详的一些病毒，如流感病毒和肝炎病毒是在人与人之间传播的。而新布尼亚病毒主要通过一种“吸血虫”-蜱虫传播。蜱虫对于大部分城里人来说可能很陌生，然而在农村十分常见，俗称“草爬子”和“狗豆子”。蜱虫喜欢叮在猪、牛、羊等家畜和猫、狗等宠物皮毛上吸血，而刺猬、老鼠等野生动物身上就更常见了，有时候它们也会爬到人身上。蜱虫吸血可比蚊子狠多了，它们吸血前扁扁的身体，在吸饱血后体积可以增加100-200倍（图1），吸血过程可达1周甚至更长。在吸血的同时，蜱虫会往人的体内注入含止痒剂、抗凝血剂的唾液，让人察觉不到它的存在，误以为长了个“痦子”，吸完血后则自然脱落。被吸血本身对人来说不算什么，恐怖的是蜱虫携带可怕的病原，能通过吸血使人感染各种疾病，如莱姆病（美国最多见）、蜱传森林脑炎，以及我国目前最严重的蜱传传染病：发热伴血小板减少综合征。

图1. 蜱虫吸血前与吸血后对比图

新布尼亚病毒病毒是一种球形的病毒，非常小，直径大约80-100纳米，合1毫米的一万分之一。就是这么一个小小的病毒，通过蜱虫叮咬感染了人之后，在人的细胞里面大量复制，破坏人的细胞，导致人生病。为了对付这种病毒，首先要研究清楚病毒如何感染人的细胞。新布尼亚病毒的表面覆盖着一层囊膜，在囊膜上锚定着两种蛋白，科学家称之为囊膜蛋白。这些囊膜蛋白就是病毒开启细胞之门的钥匙，病毒通过囊膜蛋白与细胞表面蛋白如同钥匙和锁一样的结合，进入细胞。要想不让病毒进入细胞，就要想办法别让“钥匙”插到“锁”里。古人说的好，“知己知彼，百战不殆”，我们需要先知道病毒长什么样，尤其是它的钥匙—囊膜蛋白长什么样。

最近中国科学院微生物研究所高福院士团队，用晶体学方法，给发热伴血小板减少综合征病毒的其中一个囊膜蛋白Gn“拍”了一张照片，让我们看清了这把钥匙的模样：像蝴蝶的一对翅膀（图2）。科学家更感兴趣的是，如何能让这把钥匙丧失开锁的能力。打个比方，用火柴堵住锁眼，或者在钥匙上粘块口香糖。科学家们常用的工具叫做抗体。抗体是人体免疫系统的卫士，每种抗体具有专门识别特定病原的能力。抗体终日在人体的血液中巡逻，发现其识别的病原就结合上去，使病原无法感染细胞。值得强调的是，抗体必须要结合到病毒囊膜蛋白的某些部位才能阻断病毒感染细胞。也就是说，口香糖要粘到钥匙的齿上才能让钥匙无法插入锁孔，如果粘到门把手上就没有效果了。科学家首先找到了一种名为MAb 4-5的抗体，该抗体可以阻止病毒感染。接着又通过同样的“拍照”方法，清晰的展示了MAb 4-5抗体与囊膜蛋白结合的部位，这就是可以阻断病毒进入细胞的关键位点。除此之外，科学家还可以根据这个信息来制备有效的疫苗，使接种的人体内产生可以阻止病毒感染的抗体，起到预防疾病的目的。

图2. 发热伴血小板减少综合征病毒囊膜蛋白Gn结构图

希腊神话中的阿喀琉斯是海神之子，荷马史诗中的英雄，传说他的母亲曾把他浸在冥河里使其能刀枪不入。但因冥河水流湍急,母亲捏着他的脚后跟不敢松手，留下了脚后跟这一处“死穴”。后来，阿喀琉斯被敌人一箭射中脚踝而死去。如今，科学家所发现的病毒囊膜蛋白上与抗体结合的部位就是新布尼亚病毒的“阿喀琉斯之踵”。针对此结合部位我们能有针对性的设计疫苗和抗病毒药物，为最终战胜病毒指明方向。

相关研究结果在《美国科学院院报》（Proceedings of theNational Academy of Sciences of the United States of America, PNAS）上在线发表。

来源：中国科学院微生物研究所