EB 病毒(Epstein-Barr Virus,EBV)是 Epstein 和 Barr 于 1964 年最先从非洲人伯基特淋巴瘤组织培养中发现的一类疱疹病毒,感染全球超过90%成人,是传染性单核细胞增多症的主要病因,并与多种上皮细胞来源(如鼻咽癌、胃癌)和 B 细胞来源(如伯基特淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤)的恶性肿瘤密切相关。
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EBV感染 B 细胞依赖于病毒糖蛋白gp42与 B 细胞表面的HLA class II (HLA-II) 分子的结合,以此触发由gH/gL和gB介导的膜融合过程。病毒附着则依赖于gp350与补体受体CD21或CD35的结合;对于上皮细胞感染,过程则更为复杂,且不依赖于gp42(甚至抑制上皮细胞感染)。既往研究发现, EphA2、NRP1)等分子参与上皮细胞的感染。
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一个长期无法解释的现象是,能够中和gH/gL的单克隆抗体AMMO1可同时有效抑制EBV对两类细胞的感染。这强烈暗示,在上皮细胞和 B 细胞中,可能存在一个共同的、未被发现的宿主受体或分子机制,是gH/gL发挥作用的关键,也是AMMO1的作用靶点。
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2025 年 6 月 ,中山大学肿瘤防治中心曾木圣、钟茜教授团队在Nature发表题为R9AP is a common receptor for EBV infection in epithelial cells and B cells的重磅研究。该研究首次发现 R9AP 在上皮细胞和 B 细胞中表达,并作为受体识别 EBV 病毒感染,提示 R9AP是 EBV 防治及疫苗开发的新靶点。他们鉴定并验证R9AP(由基因RGS9BP编码)是EBV感染 B 细胞和上皮细胞所共同必需的全新受体,解决了该领域一个长达数十年的悬而未决的关键问题。
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该研究的筛选策略非常巧妙。他们注意到,永生化的人鼻咽上皮细胞(NPECs)在形成球样细胞(SLCs) 时,EBV感染效率远高于单层贴壁细胞(MLCs)。这提示,SLCs中可能高表达某种未知的EBV受体。首先,通过全基因组微阵列分析,并对比了SLCs和MLCs的基因表达谱(差异分析),筛选出在SLCs中显著上调的膜相关基因。
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然后是功能性筛选,利用siRNA文库逐一敲低这些候选基因,观察其对EBV感染效率的影响。最终,四个基因(CNGA1, GPR1, SLC26A9, R9AP)的敲低能使感染效率下降超过50%。在确证实验中,只有R9AP在所有被测易感细胞系中均有蛋白表达,并且过表达R9AP能显著增强HEK293T细胞的EBV感染能力,而其他几个不能。由此,R9AP被锁定为TOP候选受体。
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接着从R9AP功能上进行遗传学与生物化学验证。文章通过一系列严谨实验,从必要性和充分性两个角度提供了令人信服的证据。
1. 必要性验证(Loss-of-function)。基因敲低,在鼻咽上皮细胞(HNE1)中敲低R9AP,能显著降低EBV感染率。基因敲除,在上皮细胞(HNE1, AGS, MKN74)和 B 细胞(Raji)中构建R9AP敲除细胞系,发现EBV感染效率可降至接近背景水平。这是非常强的证据,排除细胞群体异质性干扰。回补实验(Rescue),在R9AP敲除的细胞中重新表达R9AP,能够有效恢复其对EBV的感染。这完美证明表型的特异性是由R9AP缺失引起的,而非脱靶效应。
2. 充分性验证(Gain-of-function)。在原本不易感或感染效率较低的细胞(如CNE1鼻咽细胞、AGS胃癌细胞、EBV阴性Akata B细胞)中过表达R9AP,能显著增强EBV感染效率。这些实验雄辩地证明,R9AP对于EBV感染上皮细胞和 B 细胞都是必需且充分的。
接下来的关键是机制:R9AP如何介导EBV入侵?实验发现,操纵R9AP的表达(敲除或过表达)并不影响EBV病毒颗粒与细胞的结合(Binding),但显著影响病毒进入细胞(Entry)的效率。细胞融合实验证明,R9AP缺失会削弱由EBV糖蛋白(gH/gL, gB)驱动的膜融合过程。这些数据表明,R9AP的作用发生在病毒附着的下游阶段,即膜融合步骤。
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直接互作实验验证R9AP与gH/gL复合体结合!①免疫共沉淀(Co-IP):在过表达细胞中,R9AP特异性地与gH/gL复合物共沉淀,而与gH单独或gB的相互作用很弱或无。②体外Pull-down实验:使用纯化的重组蛋白(GST-R9AP 和 His-gH/gL),证实两者在细胞外环境下的直接结合。③生物膜干涉技术(BLI):精确测定R9AP与gH/gL的结合亲和力(KD = 3.27 nM),证明这是一种高亲和力、直接的分子互作。④共定位研究:免疫荧光显示,病毒颗粒(用荧光标记的gp350抗体示踪)与细胞表面的R9AP存在显著的共定位。这些都是验证蛋白互作的实验,既有经典的,也有前沿的,真的超级棒!
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随后,研究人员破解了AMMO1中和抗体的机制。竞争性BLI实验和Co-IP实验证明,中和抗体AMMO1能够有效地竞争性抑制R9AP与gH/gL的结合(竞争比率Ra/R0 = 0.39),而另一个主要抑制上皮细胞感染的抗体CL59则不能。这直接揭示AMMO1广谱中和作用的分子机制:它通过占据gH/gL上与R9AP结合的关键表位,从而阻断了病毒入侵所必需的关键受体-配体相互作用。
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基于上述发现,研究人员整合已知通路,提出全新统一模型。在 B 细胞中,R9AP与经典的gp42-HLA-II通路协同工作。可溶性gp42会抑制gH/gL与R9AP的结合,但当gp42先与HLA-II结合后,会引发gH/gL构象变化,反而促进其与R9AP的结合,最终触发gB介导的融合。在上皮细胞中,R9AP与之前发现的EphA2同时与gH/gL结合,形成复合物,共同促进膜融合。而NRP1在此过程中与R9AP没有冗余功能。
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该研究不仅揭示了基础机制,还立即探索了其转化应用前景。基于R9AP与gH/gL互作的关键区域(N端19-30氨基酸),他们合成了一个抑制性短肽(R9AP^{19-30})。该多肽能在体外以剂量依赖的方式有效抑制EBV对原代上皮细胞和B细胞的感染,并在一人源化小鼠模型中显著降低病毒载量、减少脾脏中EBV阳性细胞数量,并延长感染小鼠的生存期。由于R9AP是膜蛋白,他们开发了靶向R9AP的中和性单克隆抗体5E9。该抗体能在体外有效阻断EBV对各类上皮细胞和 B 细胞的感染,以及对原代人 B 细胞和鼻咽上皮细胞的感染。
该研究是国人在病毒学领域的重磅发现, 是病毒学领域的重大突破,可与北生所李文辉教授破解HBV受体的研究相互媲美!首先,研究人员发现一个全新、通用的EBV受体R9AP,彻底更新我们对于EBV宿主细胞入侵机制的认知,从过去并行的“双路径”模型,升级为以gH/gL-R9AP相互作用为核心,在不同细胞类型中与不同辅助受体(HLA-II或EphA2)协同作用的统一模型;完美解释为何AMMO1抗体能广谱中和,回答了领域内一个长期存在的根本性问题。
在科研逻辑上,从遗传学(敲除、回补)到生物化学(直接结合、高亲和力)、从体外到体内, 这篇论文进行 多层次、无死角验证,结论坚实可靠。在临床转化上,揭示了R9AP-gH/gL互作界面是开发新型广谱预防性药物(多肽、小分子)、治疗性抗体以及新型疫苗的极佳靶点。这项工作是基础研究与转化应用紧密结合的典范!它再次证明,对生命过程最基本规律的深刻探索,往往是通往人类健康福祉的最有效路径。
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除了这篇顶刊论文,2025 年 6 月 ,中山大学附属第一医院许杰教授团队在Nature杂志发表题为NINJ1 regulates plasma membrane fragility under mechanical strain的研究论文。2025 年 5 月 ,中山大学肿瘤防治中心康铁邦教授团队在Science杂志发表题为ASB7 is a negative regulator of H3K9me3 homeostasis的研究论文,发现 E3 泛素连接酶 ASB7 是 H3K9me3 的核心负调控因子,揭示了 ASB7 扩增导致基因组不稳定并赋予肿瘤对 PARPi 敏感性。
建校百年的中山大学,山高水长!
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