我國科學家揭示基孔肯雅病毒入侵宿主細胞機制

致關節炎甲病毒（arthritogenic alphavirus），比如基孔肯雅病毒（Chikungunya virus, CHIKV），在全世界引起嚴重的讓人虛弱的風濕性疾病，從而導致嚴重的發病率和經濟成本。

曾經一度局限于東半球的基孔肯雅病毒自從2013年在加勒比地區發現攜帶這種病毒的蚊子以來，已感染了美洲100多萬人。大多數感染者會出現發燒和關節疼痛，這些癥狀持續一周左右。但在多達一半的患者中，這種病毒可導致嚴重的持續數月或數年的關節炎。沒有治療方法可阻止短期的基孔肯雅病毒感染進展到慢性關節炎。

2018年，一個研究團隊已鑒定出在關節中的細胞外表面上發現的蛋白Mxra8，是基孔肯雅病毒及其相關病毒入侵小鼠、人類和其他物種中細胞的分子把柄，即細胞表面蛋白Mxra8是基孔肯雅病毒及其相關病毒入侵宿主細胞的進入受體。

Mxra8的人類版本和小鼠版本存在79％的同源性，而且基孔肯雅病毒以相同的方式與這兩個版本相互作用。病毒需要與這種蛋白結合才能引起疾病；在小鼠中，利用阻斷抗體或誘餌受體阻止基孔肯雅病毒試圖結合這種蛋白可減少關節炎的跡象。

在一項新的研究中，中國科學院北京生科院、微生物研究所高福（George F. Gao）課題組和中國科學院天津工業生物技術研究所、遺傳與發育生物學研究所Feng Gao課題組解析出小鼠MXRA8、人MXRA8與基孔肯雅病毒E蛋白結合在一起時的晶體結構，以及人MXRA8和基孔肯雅病毒樣顆粒的低溫電鏡結構。相關研究結果近期在線發表在Cell期刊上，論文標題為“Molecular Basis of Arthritogenic Alphavirus Receptor MXRA8 Binding to Chikungunya Virus Envelope Protein”。

這些研究人員發現蛋白受體MXRA8擁有兩個具有獨特拓撲結構的Ig樣結構域。這種受體結合到基孔肯雅病毒顆粒表面三聚體刺突蛋白的兩個E蛋白單體之間的“峽谷（canyon）”中。在基孔肯雅病毒E蛋白和MXRA8之間的結合界面的原子細節揭示出MXRA8的這兩個Ig樣結構域和連接這兩個結構域的鉸鏈區參與與來自基孔肯雅病毒的E1-E2蛋白氨基酸殘基之間的相互作用。此外，MXRA8的莖部區（stalk region）對基孔肯雅病毒入侵宿主細胞至關重要。

這些發現為開發針對這些致關節炎甲病毒的治療對策提供了重要信息。它們有助于篩選實驗藥物，評估實驗性疫苗產生的抗體是否有可能預防感染，并分析病毒中的突變是否會影響它們的毒力。