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發現甲型流感與人體細胞互動阻止方法 或可緩減病毒於體內擴散

2018/6/25 — 15:25

雖然已有疫苗與抗病毒藥物,但流感病毒每年仍造成 25-50 萬人死亡;相比起 100 年前的西班牙流感大流行,感染全球近三成人,造成至少 2,000 萬人死亡的情況,數字上大有改善。不過,人類仍未清楚了解該病毒與宿主於分子層面的互動關係。

最新刊於《自然 — 通訊》的研究則發現,甲型流感病毒會騎劫宿主的蛋白質為自身進行 RNA 剪接 (RNA splicing) ,如果能阻止這種互動將可減低病毒於人體的複製速度中;此外研究亦發現甲型流感病毒可能會減少部份宿主基因剪接,或可成新的抗病毒治療研究方向。

該研究由美國賓州大學 Perelman 醫學院生物化學及生物物理學系教授 Kristin Lynch 主導,其實驗室一直集中研究 RNA 可變剪接 (alternative RNA splicing) 機制與模式,以及該機制與人類疾病的關係。

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DNA 轉錄 (transcription) 是遺傳資訊由 DNA 轉換到 RNA 的過程,是蛋白質生物合成的第一步,這個基因編碼過程並非只轉錄信使 RNA (mRNA) 以及非編碼 RNA 。當中更會出現 RNA 剪接這種基因重組、修飾現象。而「RNA 可變剪接」則是一個基因為多個蛋白質編碼之機制,在三十年前已於病毒中發現。

甲型流感基因組由八節單鏈 RNA 組成,其中三節會用「RNA 可變剪接」各自製造兩個必須病毒蛋白,幫助病毒進入宿主細胞。團隊在是次研究利用肺部細胞作實驗,發現只要令病毒基因組排序出現突變,即可阻止流感病毒與宿主的蛋白結合,並導致病毒 RNA 剪接錯誤,從而停止流感病毒於體內複製及在其他細胞中擴散。

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另外,由於病毒必須保持自身兩種 mRNA 的平衡,才可成功感染宿主細胞並進行複制, Lynch 指調控這兩種病毒蛋白的剪接,將能阻止病毒與宿主互動,或是一種潛在的抗病毒藥物研發方向。

現時 Lynch 的團隊正繼續了解病毒於宿主細胞複製的複雜機制,期望可找到於臨床應用的抗病毒藥物特定分子標靶。

來源:
Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania, Study reveals new therapeutic target for slowing the spread of flu virus, 22 June 2018

報告:
Thompson, M.G., Muñoz-Moreno, R., That, P. & et al. (2018). Co-regulatory activity of hnRNP K and NS1-BP in influenza and human mRNA splicing. Nature Communications volume 9, Article number: 2407. doi: 10.1038/s41467-018-04779-4 

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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