研究人员破解了致命病毒的代码

委内瑞拉马脑炎病毒(VEEV)是马，驴和斑马的无情杀手，导致死亡率高达感染动物的80%。它会引起大脑和脊髓的快速，灾难性肿胀，导致严重的神经症状，并且在许多情况下会导致猝死。病毒也可以感染人类，结果相似。美国和苏联在冷战期间都将VEEV武器化，促使疾病控制中心和美国国立卫生研究院将VEEV归类为B类病原体。

由马里兰大学领导的一个研究小组利用了VEEV遗传密码的弱点，在实验室小鼠中进行测试时，导致病毒的致命突变版本远不那么致命。这项新发现可以开发疫苗和其他药物来对抗VEEV。该研究结果于2016年11月16日在线病毒学杂志上发表。

像许多其他危险病毒一样，VEEV将RNA作为遗传物质而不是DNA。由于RNA病毒存在类似的弱点，对人类构成严重的健康风险 - 例如HIV，寨卡病毒，基孔肯雅病毒等 - 这一发现也可以促进这些病毒治疗的发展。

“RNA病毒往往会引起急性感染，”该研究论文的资深作者，UMD细胞生物学和分子遗传学系教授兼教授Jonathan Dinman说。“你要么像普通感冒一样迅速对抗它们，要么像埃博拉一样压倒你。”

Dinman和他的同事开发了一种称为程序性核糖体移码(PRF)的机制，它允许RNA病毒将更多的遗传信息打包到相对较短的RNA序列中。通过促使受感染的细胞在两个不同阶段读取相同的RNA序列，PRF允许病毒产生两种不同的蛋白质而不是一种。

研究人员创造了一种具有破坏的PRF机制的VEEV突变体，这种机制破坏了病毒从特定RNA部分产生第二种蛋白质的能力。培养细胞的测试未显示病毒产生率的巨大差异。但是，当研究人员在实验室小鼠中测试突变病毒时，他们发现感染小鼠在疾病中存活的速度显着增加。

“通过一些简单的突变，我们破坏了VEEV成为有毒病毒的能力，”UMD的生物科学研究生，该研究的第一作者Joe Kendra说。“这一结果表明，PRF可能是其他病毒的治疗靶点。如果我们能够确认突变病毒能够提供免疫力，打开疫苗的大门，那将是非常令人兴奋的。”

除了感染突变型VEEV的小鼠存活率更高外，研究人员还指出，病毒在脑组织中的累积发生率较低。Dinman，Kendra和他们的共同作者怀疑突变病毒中缺失的蛋白质在病毒跨越血脑屏障的能力中发挥作用 - 这是导致脑肿胀的重要步骤。

“有趣的是，该病毒使用PRF来生存，但我们也可以操纵该机制来对抗它，”该研究的共同作者Yousuf Khan表示，他是本科生物科学专业的学生，也是UMD的Goldwater学者。“这是针对病毒和制造疫苗的新方法。它开辟了许多新的研究问题。”

根据Dinman的说法，鉴于气候变化带来的挑战，这一发现尤其令人鼓舞，因为病毒性疾病开始将其范围扩展到热带以北。

“这些疾病很多都是由蚊子承担的。基孔肯雅热现在在加勒比海地区建立，并且在佛罗里达州的两个县发现了寨卡病毒，”迪曼说。“这些病毒就在我们的家门口。但这些结果给了我们希望。开发疫苗需要很长时间，但在政府和学术实验室的共同努力下，我们有很好的机会。”