【前沿&进展】EMM|北京军事医学科学院秦成峰研究发现操纵寨卡病毒RNA三级结构以开发组织特异性减毒疫苗

传统的减毒活疫苗 (LAV) 通常通过连续传代或基因工程引入特定的突变或缺失而开发。虽然病毒 RNA 二级或三级结构因其多种功能（包括与特定宿主蛋白结合）已被充分证实，但它们在 LAV 设计中的潜力仍未被充分探索。

2025年9月9 日，北京军事医学科学院秦成峰唯一通讯在EMBO Molecular Medicine在线发表题为“Manipulating Zika virus RNA tertiary structure for developing tissue-specific attenuated vaccines”的研究论文。该研究以寨卡病毒 (ZIKV) 为模型，作者证明，靶向破坏负责 Musashi-1 (MSI1) 结合的特定病毒 RNA 元件的一级序列或三级结构，可在多种动物模型中导致组织特异性的减毒表型。

经改造的 MSI1 结合缺陷型寨卡病毒突变体 (MBD) 在 MSI1 缺陷组织中保持完全活性，但在寨卡病毒易感组织（脑、睾丸、眼和胎盘）中活性受到显著限制，并且在小鼠中表现出显著降低的垂直传播。重要的是，单次接种寨卡病毒多发性骨髓瘤病毒（MBD ZIKV）即可诱导强大的免疫反应，并在小鼠和非人类灵长类动物中产生针对寨卡病毒攻击的保护作用。因此，作者的研究表明，操纵与宿主蛋白相互作用的病毒RNA结构，为开发下一代对抗新兴病毒的轻型病毒载体（LAV）提供了一个强大的平台。

减毒活疫苗 (LAV) 是最有效的免疫方法之一，因为它们模拟了野生型 (WT) 病毒的自然生命周期，并且能够以较低的生产成本激活免疫系统的所有组成部分。理想的 LAV 应该充分减毒以确保安全，同时保留强大的免疫原性以确保有效性，并且能够在适合生产的组织培养平台上高效生产。通常，LAV 候选物是通过在易感细胞/动物中连续传代或通过使用反向遗传技术进行基因改造而获得的。在过去的二十年中，已经开发出几种合理且创新的病毒减毒方法，例如控制复制保真度、改变密码子对偏倚、插入 microRNA 结合位点、整合对干扰素或锌指抗病毒蛋白敏感的突变以及蛋白水解靶向嵌合 (PROTAC)。这些先进的平台针对病毒蛋白或病毒 RNA 的一级序列。随着结构生物学和RNA生物学技术的进步，病毒基因组中高级RNA结构已被鉴定出具有特定功能。然而，病毒RNA结构是否可以作为疫苗或抗病毒药物研发的靶点仍不清楚。

寨卡病毒（ZIKV）是黄病毒科的一种单链正义RNA病毒。寨卡病毒感染与婴儿小头畸形和其他先天性缺陷以及成人格林-巴利综合征有关。尽管已描述了几种有希望的寨卡病毒弱毒株候选疫苗，包括嵌合疫苗和转基因疫苗，但目前尚未获得许可。与其他黄病毒成员不同，寨卡病毒表现出特异性的组织向性。虽然寨卡病毒在内脏器官（如心脏、肝脏、肠、肾脏和肺）中复制不会造成明显的组织损伤，但在小鼠模型中，脑、眼、睾丸和胎盘感染可导致小头畸形、眼部异常和睾丸损伤等严重疾病。因此，消除寨卡病毒的特定组织向性是一种有前途的减毒策略。

最近，作者在寨卡病毒基因组的 3′非翻译区（UTR）内发现了一个独特的 RNA 元素，称为 MBS。该元素的一级序列和三级结构对于它与宿主蛋白 Musashi-1（MSI1）的特异性结合至关重要。MSI1 是一种进化上保守的 RNA 结合蛋白，在未分化的神经干细胞（NSC）中高度富集，但随着发育而逐渐下降。MSI1 与寨卡病毒引起的小头畸形有关。进一步的表征表明，缺乏 MSI1 结合的重组寨卡病毒突变体在表达 MSI1 的细胞中受到限制。在本研究中，作者试图利用 MBS RNA 元素的独特序列和三级结构，通过反向遗传学平台合理设计和开发新型 LAV。作者的研究结果清晰地表明，破坏MBS的一级序列或三级结构可导致组织特异性减毒，并在小鼠和非人类灵长类动物中诱导针对寨卡病毒攻击的保护性免疫。这些发现扩展了开发靶向病毒RNA结构以对抗新兴病毒的LAV（轻型病毒载体）的武器库。

图1 MBD ZIKV 在表达 MSI1 的人类视网膜细胞系中表现出减弱的复制动力学。 （图源自

EMBO Molecular Medicine

来源: iNature

编辑: 老Q