蜱傳腦炎病毒（TBEV）是一種由蜱蟲傳播的RNA病毒，主要在歐洲、俄羅斯和亞洲北部及東部地區(qū)流行，感染人類后可導(dǎo)致嚴(yán)重的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如腦膜炎、腦炎，甚至死亡。近年來，隨著氣候變化、人口流動(dòng)和土地利用方式的改變，TBEV感染病例持續(xù)上升，給公共衛(wèi)生帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。盡管已有針對(duì)歐洲亞型的疫苗，但其他亞型病毒的研究仍需加強(qiáng)。2025年10月30日，華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院Michael S. Diamond教授團(tuán)隊(duì)在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上發(fā)表的一項(xiàng)研究，揭示了TBEV入侵細(xì)胞的關(guān)鍵受體——低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白8（LRP8，也稱ApoER2）。這一發(fā)現(xiàn)為理解病毒致病機(jī)制和開發(fā)新型防治策略提供了重要基礎(chǔ)。

研究團(tuán)隊(duì)通過針對(duì)性的細(xì)胞表達(dá)篩查，發(fā)現(xiàn)LRP8能顯著促進(jìn)TBEV的感染。早在之前，一些節(jié)肢動(dòng)物傳播的病毒（如某些黃病毒和甲病毒）已被證實(shí)利用低密度脂蛋白受體（LDLR）家族成員作為入侵受體。例如，HIV利用CD4、SARS-CoV-2利用ACE2等。但對(duì)于大多數(shù)黃病毒，尤其是TBEV，其入侵受體長期未知。Diamond團(tuán)隊(duì)借鑒相關(guān)研究，將13種LDLR家族成員的配體結(jié)合域表達(dá)在K562細(xì)胞（一種對(duì)黃病毒感染不敏感的細(xì)胞系）表面，并使用編碼TBEV結(jié)構(gòu)蛋白的報(bào)告病毒顆粒（RVPs）進(jìn)行感染實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，只有LRP8能顯著提升TBEV RVPs的感染效率，而其他家族成員無效。這表明LRP8是TBEV潛在的入侵受體。

為了驗(yàn)證LRP8的作用，研究者采用多種實(shí)驗(yàn)方法，包括基因編輯、異源表達(dá)和直接結(jié)合檢測。首先，他們在人類HAP1 ΔHS細(xì)胞（缺乏肝素硫酸鹽，減少非特異性附著）、人類SH-SY5Y神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞和小鼠Neuro-2a（N2a）神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞中使用CRISPR-Cas9敲除LRP8基因。結(jié)果顯示，敲除LRP8后，TBEV RVPs感染率顯著降低；在敲除細(xì)胞中補(bǔ)回LRP8表達(dá)，則感染率恢復(fù)正常。此外，在BSL4實(shí)驗(yàn)室條件下，使用真實(shí)TBEV病毒（Hypr和Sofjin株）感染N2a細(xì)胞，也觀察到LRP8敲除組感染水平大幅下降。研究還測試了LRP8的不同異構(gòu)體和動(dòng)物同源物，包括人類、小鼠和TBEV自然宿主（如森林鼠、銀行田鼠、刺猬和蜱蟲）的LRP8變體，結(jié)果均能促進(jìn)感染，證實(shí)LRP8在病毒入侵中的保守性。

進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明，LRP8通過其配體結(jié)合域（LBD）直接與TBEV包膜蛋白（E蛋白）結(jié)合，促進(jìn)病毒附著和內(nèi)化。LRP8的胞外域包括8個(gè)LDL受體A類（LA）重復(fù)、EGF樣域和O-糖基化區(qū)。研究者構(gòu)建了LRP8截短變體，并在K562細(xì)胞表達(dá)，結(jié)果顯示僅含LA1-3域的截短體即可支持感染，而EGF域無效。通過qRT-PCR檢測，表達(dá)LRP8的細(xì)胞對(duì)TBEV RVPs的附著和內(nèi)化效率顯著高于對(duì)照組。ELISA和生物層干涉（BLI）實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確認(rèn)，LRP8-LA1-7-Fc融合蛋白能直接綁定TBEV病毒顆粒和純化E蛋白，而對(duì)照蛋白LDLRAD3-LA1-Fc無效。這些結(jié)果將LRP8的結(jié)合位點(diǎn)縮小到LA1和LA2域，揭示了病毒入侵的分子機(jī)制。

有趣的是，LRP8的作用并非局限于TBEV，還擴(kuò)展到部分相關(guān)蜱傳病毒，但不影響蚊媒病毒。研究測試了其他蜱傳黃病毒，如Omsk出血熱病毒（OHFV）、Louping ill病毒（LIV）、Alkhurma出血熱病毒（AHFV）和Kyasanur森林病病毒（KFDV），發(fā)現(xiàn)LRP8表達(dá)能促進(jìn)這些病毒的感染。但對(duì)其他蜱傳病毒（如Powassan病毒、Langat病毒）和蚊媒病毒（如西尼羅病毒、日本腦炎病毒、寨卡病毒和登革病毒2型），LRP8無促進(jìn)作用。這表明LRP8是TBEV血清復(fù)合體病毒的特異性受體，可能與病毒進(jìn)化相關(guān)。研究還使用受體相關(guān)蛋白（RAP）的D3域處理細(xì)胞，阻斷LRP8功能后TBEV感染顯著降低，進(jìn)一步佐證了其必要性。

基于這些發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了可溶性LRP8-Fc誘餌分子，作為潛在的抗病毒策略。實(shí)驗(yàn)中，將LRP8-LA1-7-Fc或LA1-3-Fc與TBEV RVPs預(yù)孵育后，感染SH-SY5Y和N2a細(xì)胞，結(jié)果顯示這些誘餌能劑量依賴性地中和感染，而對(duì)照LDLRAD3-LA1-Fc無效。對(duì)真實(shí)TBEV病毒的實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了中和效果。進(jìn)一步細(xì)化顯示，LA1-2-Fc同樣有效，但單一LA域無效，表明多域協(xié)同是關(guān)鍵。在原代小鼠神經(jīng)元（皮質(zhì)和海馬）培養(yǎng)中，LRP8誘餌阻斷感染，而從Lrp8敲除小鼠分離的神經(jīng)元感染率顯著低于野生型。這為開發(fā)基于受體的抗體、疫苗或藥物提供了新方向，可能用于高風(fēng)險(xiǎn)人群的預(yù)防。

這項(xiàng)研究不僅深化了對(duì)TBEV致病機(jī)制的理解，還為全球公共衛(wèi)生防控提供了新工具。TBEV有五個(gè)亞型，分布廣泛，疫苗覆蓋有限，而LRP8作為神經(jīng)元高表達(dá)受體，解釋了病毒的神經(jīng)嗜性。未來，基于LRP8的誘餌分子可開發(fā)成治療性干預(yù)手段，結(jié)合現(xiàn)有疫苗，形成多層次防護(hù)。目前氣候變暖，蜱蟲分布擴(kuò)大，類似研究將助力人類與病毒的博弈。

轉(zhuǎn)自：Nature生物學(xué)術(shù)前沿