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Nat Commun:厦门大学夏宁邵教授团队发表手足口病研究成果

摘要 : 2017年9月11日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Communication》杂志在线发表了厦门大学公共卫生学院夏宁邵教授团队题为“Atomic structures of Coxsackievirus A6 and its complex with a neutralizing antibody”的研究成果。

2017年9月11日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Communication》杂志在线发表了厦门大学公共卫生学院夏宁邵教授团队题为“Atomic structures of Coxsackievirus A6 and its complex with a neutralizing antibody”的研究成果。研究首次揭示了手足口病重要病原体柯萨奇病毒A组6型(CVA6)的病毒颗粒及其与中和抗体复合物的精确三维结构,为新型疫苗和治疗药物的研制提供了重要的理论基础。共同第一作者为徐龙发博士生、郑清炳工程师和李少伟教授,夏宁邵教授、颜晓东博士、程通副教授为该研究论文的共同通讯作者。

手足口病是一种由人肠道病毒引起的全球性传染病,主要发生于5岁以下的婴幼儿,严重危害公众健康。我国是手足口病的主要流行地区,自2008年安徽省阜阳市暴发大规模的儿童手足口病疫情以来,每年均持续发生手足口病疫情,年度报告病例数均在百万以上。截至2016年底,累计约有1600万婴幼儿手足口病报告病例,死亡约3500人,发病数和死亡病例数均居我国丙类传染病第一位。除了较早为人熟知的肠道病毒71型(EV71)和柯萨奇病毒A组16型(CVA16)这两类最主要的病原体,近来的研究发现CVA6已成为导致手足口病新的主要病原体,在我国山东、河南、福建、重庆和北京等多地均发生了较大规模的CVA6流行。同期,在新加坡、芬兰、法国、日本等国家或地区也发生了CVA6暴发流行。CVA6感染可引起疱疹性咽峡炎等症状,也可引起较严重的全身性水疱疹、侵蚀性的皮疹、湿疹和紫癜损伤等非典型的手足口病临床症状,部分可导致致死性的脑膜炎、脑炎和心肌炎,具有较严重的危害性。根据获得的手足口病流行病学和病原学调查数据,目前认为CVA6与EV71和CVA16一样应作为优先的手足口病疫苗预防对象,亟需研制有效的预防和治疗方法。然而令人遗憾的是,目前对于CVA6的基础病毒学特别是结构生物学知识均缺乏足够了解,严重制约了相关研究的有效开展。

夏宁邵教授团队的这项研究发现并精确描绘了CVA6的病毒颗粒及其与优势中和抗体的结构特征,首次完成了对CVA6的高精度“成像”,为新型疫苗和治疗药物研制提供了关键基础。该研究首次成功解析了CVA6两种病毒颗粒的近原子分辨率结构,分辨率为3.3Å和3.1Å。分析发现,CVA6的两种病毒颗粒分别为脱衣壳中间态(A-particle)和前体病毒衣壳(Procapsid),具有独特的以脱衣壳中间态为主要感染性病毒颗粒组分的特征。此外,还证明了CVA6两种类型的颗粒均具有良好的稳定性、免疫原性和免疫保护性,具备良好的疫苗应用潜能。该研究也进一步解析并获得了分辨率为3.8Å的CVA6病毒脱衣壳中间态与优势中和抗体1D5的复合物结构,这是目前获得的最高分辨率的肠道病毒抗体复合物结构。在此基础上,分析获得了CVA6病毒颗粒优势中和表位的精确信息,并揭示了中和抗体阻断CVA6病毒与宿主细胞的相互作用并稳定病毒颗粒阻止变构的作用机制。这些发现进一步丰富了病毒结构生物学基础理论,同时也为发展针对CVA6的高效疫苗以及特异性治疗药物提供了关键基础。

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原文链接:

Atomic structures of Coxsackievirus A6 and its complex with a neutralizing antibody

原文摘要:

Coxsackievirus A6 (CVA6) has recently emerged as a major cause of hand, foot and mouth disease in children worldwide but no vaccine is available against CVA6 infections. Here, we demonstrate the isolation of two forms of stable CVA6 particles-procapsid and A-particle-with excellent biochemical stability and natural antigenicity to serve as vaccine candidates. Despite the presence (in A-particle) or absence (in procapsid) of capsid-RNA interactions, the two CVA6 particles have essentially identical atomic capsid structures resembling the uncoating intermediates of other enteroviruses. Our near-atomic resolution structure of CVA6 A-particle complexed with a neutralizing antibody maps an immune-dominant neutralizing epitope to the surface loops of VP1. The structure-guided cell-based inhibition studies further demonstrate that these loops could serve as excellent targets for designing anti-CVA6 vaccines.

来源: Nature Communications 浏览次数:0

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