寨卡病毒特异性CD8+T细胞识别宿主自身抗原肽在寨卡疾病发病学中的作用研究

Zika virus (ZIKV)-specific CD8+T cells have protective function and may be associated with the pathogenesis of zika diseases. Through bioinformatics analysis and performing pre-experiments, we found that ZIKV-induced CD8+T cells can cross recognize the host antigenic peptides. In the present project, we will detect CD8+T cell infiltration of important organs (brain, spinal cord and testis) and peripheral nerve of ZIKV-infected mice; then choose and synthesize human/mouse host antigenic peptides with similar amino acid sequence with ZIKV-derived CD8+T cell epitopes by bioinformatics analysis; evaluate the ability of ZIKV/host cross-reactive CD8+T cells to recognize host antigenic peptides and kill host cells; explore the ability of ZIKV/host cross-reactive CD8+T cells to break through the blood-brain barrier, blood-testis barrier and invade the barrier tissues to kill host cells; and finally investigate the effect of pre-existing ZIKV/host cross-reactive CD8+T cells on ZIKV viral load in tissues and pathological changes of tissues and organs. This research will provide a new strategy for the development of the safe and effective ZIKV precise vaccines, which delete or mutate the sequence of ZIKV/host cross-reactive epitopes.

寨卡病毒（ZIKV）所诱导的CD8+T细胞反应具保护作用但也可能参与疾病的发生。通过生物信息学分析和预实验，我们发现ZIKV感染所诱导的CD8+T细胞可交叉识别宿主抗原肽。我们拟首先检测在ZIKV感染小鼠时，CD8+T细胞浸润小鼠重要器官（大脑、脊髓、睾丸）和外周神经情况；然后通过生物信息学分析选择合成ZIKV特异性CD8+T细胞表位在人/小鼠中的具有相似氨基酸序列的宿主抗原肽；评估ZIKV/宿主交叉反应性CD8+T细胞体外交叉识别宿主抗原肽、杀伤宿主细胞效应；探讨ZIKV/宿主抗原肽交叉反应性CD8+T细胞突破血脑屏障的能力及进入屏障组织内杀伤宿主细胞的效应；最后研究预存在的ZIKV/宿主抗原肽交叉反应性CD8+T细胞在ZIKV感染时对组织中ZIKV病毒滴度、组织器官病变的作用。研究成果将为安全有效的ZIKV精准疫苗（剔除或突变与宿主抗原肽具有交叉反应的表位序列）研发提供新的策略。

寨卡病毒（ZIKV）严重威胁人类健康，我们在前期研究中发现ZIKV感染诱导产生的CD8+ T细胞对ZIKV感染有防治作用，但初步的研究数据显示这些CD8+ T细胞可交叉识别小鼠源性抗原肽。为了验证“ZIKV诱导产生的CD8+ T细胞反应可交叉识别宿主细胞表面的与ZIKV表位具有相似序列的宿主抗原肽，进而导致局部炎症和免疫病理损伤”的科学假说是否成立，我们研究了：（1）CD8+ T细胞在ZIKV感染时浸润组织及外周神经情况及作用；（2）ZIKV特异性CD8+ T细胞体外识别宿主抗原肽的研究；（3）ZIKV/宿主交叉反应性CD8+ T细胞体外杀伤宿主细胞的效应；（4）ZIKV/宿主交叉反应性CD8+ T细胞对小鼠血脑屏障、血睾屏障通透性影响；（5）ZIKV/宿主交叉反应性CD8+ T细胞体内浸润组织、致病变研究；（6）预存在的ZIKV/宿主交叉反应性CD8+ T细胞在ZIKV感染中的作用研究。结果发现： ZIKV表位肽免疫小鼠诱导产生的CD8+ T细胞可交叉识别小鼠源性抗原肽；这些ZIKV/宿主交叉反应性CD8+ T细胞在体外没有显著杀伤小鼠大脑皮层神经元细胞、大脑小胶质细胞、睾丸间质细胞、睾丸支持细胞；ZIKV/宿主交叉反应性CD8+ T细胞没有显著增加小鼠血脑屏障通透性；ZIKV/宿主交叉反应性CD8+ T细胞没有显著浸润小鼠大脑组织、肝组织、脾组织等，未导致组织明显病变；ZIKV/宿主交叉反应性CD8+ T细胞在ZIKV感染时也未显著浸润小鼠大脑、脾和睾丸组织。综上，本课题具有重要的科学意义，证实黄病毒（尤其是ZIKV）感染诱导产生的CD8+ T细胞对机体是安全的，对黄病毒疫苗的研发具有理论指导价值，提示：黄病毒疫苗应该包含能诱导产生CD8+ T细胞反应的组分，而不用担心这些CD8+ T细胞对宿主细胞的损害作用。