新亚型汉坦病毒包膜蛋白在汉坦病毒感染与致病中的作用

The epidemic trend of hemorrhagic fever with renal syndrome (HFRS) caused by hantavirus have changed in recent years.The epidemiological characteristics of HFRS are regional, explosive and changeable. Based on the etiology, the mutation of viral gene was the main cause of the changing trend. More than 30 genotypes of hantavirus have been identified and classified in different areas of the world, but little is know about their pathogenicity. Hence, illustrating the protein's function of different novel hantaviruses is the key to elucidate the changing trend of HFRS.The cell tropism, infectivity and virulence of hantavirus are detemined by the G protein which is encoded by M gene. Based on our previous research on genetic evolutionary analysis, this project aims to further analyze the antigenicity difference and the impact on epidemic of G protein of novel subtype hantaviruses. In addition, Rhesus monkey will be applied for evaluation the infectivity and pathogenic of the subtypes. By means of constructing pseudotypvirus bearing the glycoproteins of the novel subtype hantavirus, the key domain involved in interacting with the receptors and neutralizing epitope will be also determined. To clarify the disease-causing molecular mechanism of the novel subtypes and evaluate their role in the occurrence and epidemic of HFRS could help us to predict the developments and future threats of these emerging pathogens.

肾综合征出血热（HFRS）由汉坦病毒引起，近年来流行趋势已经改变，病毒基因变异是HFRS流行趋势改变的主要原因，研究发现流行于世界不同地区的病毒有30多个基因型，但对其致病性所知甚少。因此，阐明这些不同基因型病毒功能是解释HFRS流行趋势改变的关键所在。由于病毒M基因编码的G蛋白决定了病毒的感染性及毒力，且变异显著。本项目拟在前期获得大量新型汉坦病毒毒株及基因信息的基础上，进一步分析这些病毒G蛋白的抗原性差异及在HFRS流行中的作用，再用恒河猴证明这些新病毒的感染性与致病性差异。然后，构建含有汉坦病毒G蛋白的假病毒系统，研究这些新病毒G蛋与细胞表面受体的相互作用位点和中和表位，证明与致病相关的关键基因位点与蛋白的功能，阐明这些新型病毒致病的分子机制，评价其在HFRS发生与流行中的作用。它对于控制HFRS的流行有重要的理论指导意义。

阐明新型汉坦病毒G蛋白的功能是解释不同病毒致病性差异的基础和HFRS流行趋势改变的关键所在。为此，本项目研究了近年来流行的新型汉坦病毒代表株的感染性与致病性。抗原性分析发现HFRS患者血清对处于不同进化分枝的两株新亚型汉坦病毒有中和作用，恢复期血清抗体滴度较急性期有4倍以上升高。43株新亚型汉坦病毒对HV76-118标准株的7种G蛋白单克隆抗体产生不同的反应性，如交叉反应性抗体均不发生反应，汉坦病毒特异性抗体有37株病毒发生反应，这提示大多数新亚型汉坦病毒毒株与汉坦病毒标准株存在着共同的抗原关系，但又明显不同。进一步观察了来源于病毒自然宿主和终末宿主的3株不同亚型病毒对乳鼠的致病性，它们均可以引起动物发病，并在其体内检出病毒，但病毒载量和病理特征不同。这些结果也在Vero-E6、A549和MRC-5细胞上得到了证实，病毒在不同细胞上增殖特征及诱导天然免疫反应水平均不同。为了解其感染性与致病性的分子机制，我们构建含有汉坦病毒包膜蛋白GPs的3株假病毒系统，它们均可以成功感染细胞，抗Gc蛋白的单克隆抗体HCO2 和 11E10对3株假病毒有中和作用，我们用不同稀释度的HFRS患者血清与带Luciferase标签的假病毒进行中和反应，这些假病毒也能被HFRS患者血清所中和，而抗VSV单克隆抗体mAb 对新亚型汉坦病毒假病毒没有中和作用。这说明假病毒中其骨架对其表面蛋白的中和没有任何影响，假病毒与活病毒一样具有相同的感染性与致病性，汉坦病毒包膜蛋白在感染与致病中发生作用。该课题发表SCI论文2篇，学术会议论文4篇，中文期刊论文2篇。获得授权国家发明专利1项。培养博士生3名，硕士生4名。