Nature系列综述:基孔肯雅病毒的传播周期、预防及检测研究最新进展 |
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来源:生物世界 2025-08-01 10:38
基孔肯雅热病毒主要以“人-蚊-人”的方式传播,人感染病毒后 2-5 天可产生高滴度的病毒血症,被病媒蚊叮咬后,病媒蚊便可能受到感染,若再叮咬其他人,便有机会将病毒传播。近期,广东佛山发生了基孔肯雅热(Chikungunya)疫情。截至7 月 26 日 24 时,今年广东省累计报告 4824 例基孔肯雅热本地病例,均为轻症。据世界卫生组织(WHO)数据显示,自 2025 年初至 6 月初,全球已有 14 个国家和地区报告了约 22 万例基孔肯雅热病例,涉及美洲、非洲和亚洲地区。
美国得克萨斯大学医学分部感染与研究所主任、基孔肯雅病毒专家Scott Weaver在 Nature 旗下综述期刊Nature Reviews Microbiology发表了一篇题为:Chikungunya virus and other emerging arthritogenic alphaviruses的综述论文。
该综述系统介绍了基孔肯雅病毒(CHIKV)及其它致的虫媒甲病毒的传播周期、媒介、进化及预防等研究进展,接下来我们一起通过这篇综述了解 CHIKV 相关的研究进展。
CHIKV 初相识:进化与传播
基孔肯雅热,是由基孔肯雅病毒(Chikungunya virus,CHIKV)感染引起。CHIKV属于披膜病毒科甲病毒属,有包膜,含有5 个结构蛋白(衣壳蛋白C、包膜蛋白E1、E2、E3以及转框蛋白TF)和 4 个非结构蛋白(nsP1、nsP2、nsP3 和 nsP4)。CHIKV 结构蛋白 E1 和 E2 在病毒颗粒表面形成三聚体的 病毒刺突 。其中,E2 负责与受体结合,E1 负责膜融合。E2 在不同的流行基因型中具有序列保守性,可在病毒血症期作为重要的检测指标。
CHIKV病毒结构
CHIKV 病毒分子进化谱系主要有三个:东/中/南非谱系(ECSA)、西非谱系(WA)和亚洲谱系(Asian)。ECSA 谱系遗传多样性高,但目前尚未发现 CHIKV 在人体内适应性增强的氨基酸替换,仅有影响病毒在蚊媒中传播适应性的突变。例如 E1 蛋白第 226 位氨基酸由丙氨酸突变为缬氨酸(E1-A226V),使病毒在白纹伊蚊中的感染适应性提高约40 倍。ECSA谱系中的其它突变,例如E2-K252Q、E2-K233E 和 E2-L210Q,可使其在白纹伊蚊传播适应性提高5-8 倍。在印度发现的E1-K211E 和 E2-V264A 替换对埃及伊蚊传播适应性有轻微增强。
CHIKV的致病机制与感染周期
蚊子叮咬将CHIKV 病毒送入人体后,病毒先在皮肤成纤维细胞和肌肉前体细胞中复制,随后经循环系统扩散至关节滑膜、骨骼肌和淋巴组织等靶器官,形成全身性病毒血症。病毒感染诱导机体炎症因子表达升高,引发急性感染。同时,病毒在靶细胞复制、增殖,进一步加剧炎症反应。
CHIKV 表面的E2 E1 刺突蛋白与宿主细胞受体MXRA8及附着辅助因子的结合。结合后通过内吞作用进入细胞,并在内体中发生膜融合,在细胞质中解体释放病毒基因组RNA。先生成在病毒复制及逃逸宿主防御机制中起关键作用的nsP1 至 nsP4 等多种非结构蛋白,共同组成病毒复制复合体,负责合成负义链RNA 中间体。亚基因组 mRNA 翻译生成结构蛋白,水解丝氨酸蛋白酶将结构蛋白释放至细胞质中。随后,pE2 和 E1 进一步被宿主信号肽酶切割。pE2 与 E1 在高尔基体中形成二聚体,并转运至质膜。在此过程中,pE2 被切割为 E2 和 E3。最终,由衣壳蛋白与病毒基因组 RNA 在细胞质中组装形成病毒核衣壳,会与嵌入质膜的 E2/E1 二聚体中的 E2 胞质结构域结合,触发病毒出芽,从而形成成熟的病毒颗粒。
CHIKV病毒入侵机制
CHIKV的预防与检测
目前,全球已有两款基孔肯雅病毒疫苗获批上市,分别为Ixchiq和Vimkunya。更多的CHIKV候选疫苗处于临床前或临床试验阶段,例如mRNA 疫苗、病毒载体疫苗。
Ixchiq是一种减毒活疫苗,在nsP3 蛋白的超变区缺失了 60 个氨基酸,在复制效率上显著低于野生型CHIKV。Ixchiq于2023 年 11 月获得美国 加速批准,安全性与其他减毒活疫苗相当,免疫原性良好,中和抗体水平可稳定维持至少 12 个月。
Vimkunya是一种病毒样颗粒重组疫苗。病毒样颗粒由衣壳蛋白、E1 和 E2 蛋白组成,来源于西非 CHIKV 37997 毒株。病毒样颗粒能够模拟真实的病毒结构,但缺乏病毒基因组RNA,不具备复制能力。Vimkunya于2025 年 2 月获得美国 FDA 批准,具有良好的耐受性,并可诱导持续长达两年的强效抗体反应。
研究发现,单克隆抗体(mAb)在预防和治疗CHIKV感染方面具有潜力。mAb 主要通过中和病毒在附着、进入和融合阶段的活性,或抑制病毒与其受体 MXRA8 的结合来发挥作用。其中,靶向 E1 和 E2 糖蛋白的中和表位主要集中在 A 域和 B 域。mAb表现出良好的应用前景,但尚处于临床前筛选发现阶段。
根据《基孔肯雅热和治疗方案(2018)》,基孔肯雅病毒检测方法包括核酸检测、病毒分离、血清学检查等。其中血清学检查,可采用 ELISA、IFA、免疫层析等方法检测血清特异性 IgM 或 IgG 抗体。
目前,我国尚无疫苗可供预防基孔肯雅热。CHIKV主要以 人-蚊-人 的方式传播,人感染病毒后 2-5 天可产生高滴度的病毒血症,被病媒蚊叮咬后,病媒蚊便可能受到感染,若再叮咬其他人,便有机会将病毒传播。因此,控制CHIKV传播的主要方法是控蚊防蚊,预防蚊叮。
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