從2017年12月份以來，流感活動強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，各地醫(yī)院門診人滿為患，杭州、南京甚至有兒童醫(yī)院單日門診突破萬人的情況出現(xiàn)。一時之間引起了廣泛的社會輿論。據(jù)國家流感中心當(dāng)日發(fā)布的流感監(jiān)測周報(bào)顯示，目前中國各地主要為乙型(Yamagata系)、甲型H1N1和甲型H3N2亞型流感病毒共同流行，其中乙型(Yamagata系)流感病毒所占比例最高，但之前的流感監(jiān)測未將該毒株作為今年的流行毒株，因此在流感疫苗設(shè)計(jì)上并未針對乙型流感病毒進(jìn)行預(yù)防，這也進(jìn)一步加劇了乙型流感的流行強(qiáng)度。雖然當(dāng)前流感疫情較往年嚴(yán)重，但值得高興的并未發(fā)現(xiàn)大流行的趨勢。而在大洋彼岸的美國同樣也在飽受流感肆虐的影響，甚至更為嚴(yán)重，美國CDC報(bào)告稱截至1月20日已導(dǎo)致37名兒童喪失生命。和中國不同的是美國流行毒株主要以甲型H3N2病毒為主。同乙型流感比較而言，甲型流感病毒家族龐大，亞型眾多且更容易產(chǎn)生變異，如果變異增強(qiáng)病毒傳播能力的話，就會導(dǎo)致流感大暴發(fā)，世界性的大流行也是甲型流感導(dǎo)致。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全球流感大爆發(fā)約有10億人感染，其中300-500萬人為重度患者，其中大約50萬人致死?，F(xiàn)行的針對甲型流感的抗病毒藥物早期治療的抗并發(fā)癥和死亡的效果十分明顯，但疫苗的話，需要與病毒流行循環(huán)周期嚴(yán)格匹配。而且，流感病毒的抗藥性也愈來愈顯著。因此，以宿主內(nèi)和病毒生命周期存在密切相關(guān)的宿主保守成分為靶標(biāo)進(jìn)行治療，以構(gòu)建有效的抗病毒基因屏障。從而使這種方法成為開發(fā)新型抗病毒藥物以外提供有效的其他選擇和補(bǔ)充手段。
現(xiàn)階段盡管對甲型流感病毒的致病機(jī)理方面的研究很多，但對處在病毒復(fù)制周期的病毒與宿主細(xì)胞之間的反應(yīng)了解仍然是不完善的，也就無從談起如何通過靶向宿主成分阻斷病毒復(fù)制。前期研究表明四跨膜蛋白家族在病毒感染的多個生命周期內(nèi)均發(fā)揮作用，而其成員CD151在呼吸道內(nèi)高表達(dá)，但是CD151是否會參與通過呼吸道感染的甲型流感病毒復(fù)制卻不得而知。來自新加坡國立大學(xué)的研究人員據(jù)此進(jìn)行了相關(guān)研究。
首先研究人員利用H1N1感染WT和CD151-null小鼠發(fā)現(xiàn)，敲除CD151分子后，小鼠存活率、體重均明顯增加；病毒載量顯著降低。但是敲除CD151之后，病毒M1、NP蛋白只在一定時間后（9d）才會下降，而且病毒mRNA水平并未下降。這說明CD151分子抑制病毒復(fù)制并不是直接通過抑制蛋白表達(dá)實(shí)現(xiàn)的。
FIG 1. CD151-/- mice infected with H1N1 virus showed improved survival andreduced 750 virus titer and viral NP protein expression compared with wild-typecontrol mice
借助TissueFAXS系統(tǒng)對感染不同天數(shù)后熒光標(biāo)記NP的肺組織進(jìn)行全景組織成像以及定量分析顯示感染第3天后，可清楚的通過肺全景圖像觀察到CD151-null小鼠NP蛋白主要位于在支氣管上皮層內(nèi)，且主要集中在上皮細(xì)胞胞核區(qū)，說明敲除CD151分子對于病毒蛋白出核和病毒在肺組織內(nèi)擴(kuò)散存在抑制作用。另外，感染后第9天，病毒滴度和肺組織病毒NP染色均顯示了CD151-null小鼠明顯的病毒清除作用。
Figure. 2 CD151-/- mice infected with H1N1 virusrevealed increased nuclear retention of NP protein at 3dpi, and greater viral clearance at 9 dpi.
(A) Grouped and representative immunofluorescenceimages of mouse lung tissue for NP and nuclear staining by Hoechst at 3 dpishowing less NP staining in CD151 -/- mouse lung parenchyma. (C) Grouped andrepresentative immunofluorescence images of NP and Hoechst staining showinggreater viral clearance in CD151 -/- mouse lung tissue at 9 dpi (n = 4-7 pertreatment group). *P < 0.05, compared with corresponding wild-type mice.
通過檢測肺組織內(nèi)包括干擾素在內(nèi)多種病毒清除相關(guān)細(xì)胞因子、趨化因子，敲除CD151分子小鼠在感染后第5天這些因子轉(zhuǎn)錄水平均有顯著提升。第7天時肺更為強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)也表明CD151分子敲除后病毒清除效率增大。通過TissueFAXS系統(tǒng)對肺組織形態(tài)學(xué)成像也顯示了敲除CD151分子后，感染9天后，肺組織損傷程度明顯減輕。
FIG 4. Compared with H1N1-infected wild-type mice,CD151-/- mice infected with H1N1
786 virus showed low lung damage score at 9 dpi.
為驗(yàn)證是否在人體細(xì)胞上也存在該現(xiàn)象，研究人員利用針對CD151的siRNA干擾人鼻上皮細(xì)胞CD151表達(dá)后，病毒NP、NEP、M1蛋白均被約束在細(xì)胞核內(nèi)，該結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證可通過阻斷CD151分子作用達(dá)到抑制vRNPs的核遷出作用，從而阻斷病毒復(fù)制的作用。
這項(xiàng)研究進(jìn)一步深入挖掘了甲型流感感染機(jī)制，揭示了在CD151分子在IAV病毒蛋白核輸出入胞的關(guān)鍵作用，為以后開發(fā)新型抗病毒藥物以外提供有效的其他選擇和補(bǔ)充手段。