手足口病中EV71病毒特异性受体研究新进展

党裔武，杨 柳，潘红波，罗殿中综述，陈 罡审校

（1.广西医科大学第一附属医院病理科，广西南宁530021；2.广西医科大学，广西南宁530021）

手足口病中EV71病毒特异性受体研究新进展

党裔武1，杨 柳2，潘红波1，罗殿中1综述，陈 罡1审校

（1.广西医科大学第一附属医院病理科，广西南宁530021；2.广西医科大学，广西南宁530021）

手足口病； 受体，病毒； 肠道病毒属； 综述

肠道病毒71型（EV71）是引起学龄前尤其是3岁以下儿童手足口病最常见的致病病毒[1]。感染后患儿的主要临床症状为发热和手、足、口腔、臀部等部位出现斑丘疹或疱疹，少数患儿会出现严重的神经系统、循环系统、呼吸系统并发症[2]。病程进展通常较快，常见病变为无菌性脑膜炎、急性迟缓麻痹和脑干脑炎，严重者会导致患儿的死亡[3]。由于该病毒对于医疗保健系统带来的巨大影响，EV71病毒在手足口病中致病机制的研究显得尤为重要。本文就EV71病毒特异性受体及其致病机制方面的研究进展进行综述，为手足口病的预防与治疗提供理论依据。

1 病原学基础

EV71是小RNA病毒科肠道病毒属A种成员之一。该病毒颗粒为20面体立体对称的无包膜球形，内部的核酸为单股正链RNA，长度约为7 500个碱基，仅有的一个开放阅读框编码含有2 194个氨基酸的多聚蛋白[4]。多聚蛋白经历蛋白质水解切割变为前体蛋白，最终在病毒自身蛋白酶（2A、3C）的作用下水解成4种结构蛋白（VP1、2、3、4）和7种非结构蛋白（2A、2B、2C、3A、3B、3C、3D）[5]。其中VP1、2、3、4构成病毒衣壳的基本结构，有研究发现，VP4包埋在病毒外壳的内侧，而VP1、2、3则暴露在病毒外壳的外侧，其独特的结构决定了该病毒的抗原决定簇主要位于VP1、2、3[6]。病毒感染细胞及其在细胞间的扩散是不同的病理过程，但却可能同时依赖于不同的细胞表面分子。在病毒的感染过程中，特异性受体与病毒的结合是启动病毒感染的关键步骤。EV71病毒感染细胞首先需要病毒受体介导病毒黏附到易感细胞表面，提高病毒进入易感细胞能力的同时增加其感染性。病毒受体的特异性也决定着病毒的组织嗜性[7]。目前发现的特异性受体主要有膜联蛋白2（Anx2）、选择素糖蛋白配体1（PSGL-1）、清道夫受体B2（SCARB2）等[8-10]。

2 Anx2

作为膜联蛋白基因家族的成员之一，Anx2主要表达在人类内皮细胞、单核细胞、巨噬细胞和肿瘤细胞等细胞的细胞核、细胞质和细胞外表面[11]。除了可以通过其钙离子泵的α螺旋结构域与磷脂膜产生相互作用外，Anx2还可以与多种细胞因子作用参与包括胞吞、胞吐、钙依赖的F-肌动蛋白纤维的黏附和纤溶酶原的产生等一系列的细胞调节活动[12]。研究人员用表达Anx2蛋白的质粒稳定转染EV71病毒的非敏感细胞HepG2后发现，细胞内EV71病毒产量大大提高。不管是用可溶性Anx2重组体预处理EV71病毒，还是用Anx2抗体预处理宿主细胞，均可抑制这种增强的感染性。病毒和Anx2的相互作用在EV71的其他临床分离株如C2、C5和B5这几种基因型的感染过程中同样出现，这些结果均证实了Anx2在EV71感染宿主细胞过程中的受体作用；进一步研究发现，宿主细胞表面的Anx2通过衣壳蛋白VP1与EV71病毒黏附产生相互作用，提高病毒进入细胞的能力、增强病毒感染性的同时，使病毒产量大大提高[12]。在极少量的病毒感染时，这种增强作用尤为重要。通过酵母双杂交分析发现，二者相互作用的结构域被映射到VP1的第40～100位氨基酸，三维立体结构分析表明，其由β片层和一部分的BC环组成。BC环是VP1上暴露的外向衣壳，可以与特异性抗体反应并参与病毒颗粒脱衣壳过程中的构象改变。这些均为Anx2增强EV71与宿主细胞黏附的结构基础[8]。近年来有研究通过对EV71易感和非易感的RD细胞蛋白质组学的对比分析发现，2种细胞内β-肌动蛋白变体的含量与种类有显著差异，EV71易感的RD细胞内拥有β1和β2 2种肌动蛋白变体，而后者只有β1-肌动蛋白变体。又因Anx2可以与细胞质F-肌动蛋白结合，同时参与细胞内膜泡转运。因此，研究人员预测，Anx2通过与β2-肌动蛋白变体结合从而影响EV71的膜泡转运过程来介导病毒的复制[13]。

3 PSGL-1

PSGL-1是一种主要表达在白细胞表面的跨膜蛋白，属于唾液黏蛋白家族的成员。通过与选择蛋白和趋化因子的相互作用介导白细胞滚动，从而参与炎症早期过程[14]。Nishimura等[9]发现，EV71感染的手足口病并发脑炎或神经源性肺水肿的患者均存在脑脊液炎症细胞升高和T细胞耗竭的现象，因此，建立了对EV71-1095易感的人类急性T细胞白血病细胞株（Jurkat T）的cDNA文库，将该cDNA导入非易感的小鼠骨髓瘤细胞P3X63 Ag8U.1（P3U1）并筛选得到能与EV71-1095结合的克隆株，经证实这几株克隆株均编码人PSGL-1。进一步研究发现，PSGL-1 N-末端的42～61位氨基酸是EV71与宿主细胞紧密结合的关键部位，宿主细胞表面稳定表达的PSGL-1促进了EV71进入细胞并大量复制，使非易感的小鼠成纤维细胞（L929）产生细胞病变效应。上述现象可被可溶性的PSGL-1及其抗体所抑制，这些均表明PS GL-1是EV71的功能性受体并赋予L929易感性[9]。有研究发现，PSGL-1是通过细胞膜穴样内陷依赖的内吞作用来介导EV71进入靶细胞的，用细胞膜穴样内陷通路抑制剂或小窝蛋白-1（CAV-1）siRNA预处理PSGL-1-L929细胞后，EV71的感染力被抑制，病毒衣壳蛋白和RNA表达明显减少，这些结果提示，PSGL-1激活的小窝依赖性胞吞作用是启动病毒进入宿主细胞的关键[15]。但EV71导致中枢神经系统病变的具体机制还未知晓，后续有实验利用腺相关病毒载体将EV71病毒受体PSGL-1导入成年健康小鼠发现，小鼠不仅对EV71病毒的易感性发生了改变，而且脑部和小肠也出现了局部炎症，因此,推测EV71与白细胞表面的PSGL-1结合后，激活了炎症因子的产生，促进脑膜炎或肺水肿的发生[16]。由于PSGL-1受体在非白细胞上并不表达，因此，在非白细胞的感染中应该还存在着不依赖PSGL-1的其他机制或其他受体。

4 SCARB2

SCARB2也称为溶酶体膜蛋白2（LIMP-2），属于清道夫受体蛋白的CD36家族。SCARB2是一种由478个氨基酸组成的Ⅲ型跨膜糖蛋白，其位于细胞质基质的N端和C端2个跨膜结构域介导蛋白2次跨膜[17]。其主要表达于溶酶体膜和内含体上，并且参与高密度脂蛋白和致病菌的内吞、内含体和溶酶体的重组等过程[18]。与PSGL-1不同的是，SCARB2不仅介导所有基因型的EV71病毒感染，还介导柯萨奇病毒A组7、10、14、16的感染，且在各种细胞表面普遍存在[19]。Yamayoshi等[19]将对EV71易感的人横纹肌肉瘤细胞DNA转化至本来对EV71不易感的L929内并筛选到2株对EV71感染性不同的转化细胞（Ltr051和Ltr246），其中Ltr051细胞膜上高表达SCARB2，通过直接与EV71特异性结合，该类细胞表现为对EV71易感并产生一系列的细胞病变效应。后续抗EV71实验表明，这种感染能被SCARB2抗体抑制，抑制效果与剂量成正比。由此说明，SCARB2是EV71的一种特异性受体[10]。小核酸病毒进入宿主细胞的过程可分为2个关键的步骤：（1）黏附，在这个过程中病毒与宿主细胞表面的功能性受体结合；（2）脱衣壳，此过程中病毒基因由病毒颗粒转移至宿主细胞内[19]。不同于PSGL-1，SCARB2是EV71的脱衣壳受体，目前对于EV71与SCARB2结合后如何进入靶细胞的推论主要有2种：①有研究表明，SCARB2是EV71的脱衣壳受体，EV71与SCARB2结合后可通过衣壳蛋白VP1周围的谷氨酰胺-172峡谷进入细胞[7]；②当SCARB2所处的环境由中性转为酸性时，其脂质转化通道构象发生改变，通道开放的同时移除了EV71病毒衣壳表面的口袋因子病毒脱衣壳，病毒基因转移至宿主细胞内[20]。

有学者对SCARB2和PSCL-1这2种受体的功能进行了比较后发现，SCARB2与EV71的结合能力有限，但是其感染能力却显著高于PSGL-1，这提示EV71的感染率并不单一由病毒与受体的结合能力决定[21]。进一步观察EV71侵入细胞的过程发现，PSGL-1参与EV71与受体的结合、病毒的内在化这2个过程，而SCARB2不仅参与前2个过程还参与了病毒脱衣壳[22]，因而其感染能力更强。

5 结 语

目前对于EV71受体的研究已经有了一定的进展，但多组实验结果均提示，介导EV71病毒感染的受体和途径不止一种。相关研究发现，唾液酸化的聚糖如唾液酸连接的O型聚糖可在呼吸道和消化道上皮细胞大量表达，作为EV71受体介导EV71感染人结肠癌DLD-1细胞株[23]。单核树突状细胞所表达的受体树突状细胞特异的胞间黏附分子-3-结合非整合素分子（DC-SIGN）也可与部分EV71病毒相互作用从而介导EV71的感染[24]。这些病毒受体的研究为EV71感染的预防和治疗提供了一定的理论依据[25]。但受体如何介导病毒进入、感染及病毒与受体之间相互作用的信号转导机制、各个受体之间的相互作用关系还有待更深入的研究和探索。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.08.014

：A

：1009-5519（2015）08-1159-03

2014-12-06）

广西自然科学基金项目（2013GXNSFAA019157）；广西医疗卫生重点科研课题（2011097）。

党裔武（1982-），男，广西北流人，硕士研究生，主管技师，主要从事临床病理技术及分子病理检测工作；E-mail：dangyiwu@126.com。

陈罡（E-mail：chen_gang_triones@163.com）。