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在一項最終可能有助於馴服人類已知最致命的病毒之一的突破中,研究人員揭示了埃博拉病毒威力的關鍵:一種存在於其表面的單獨蛋白質。這一發現為新的治療方法鋪平了道路,這些治療方法旨在靶向並摧毀指定的罪魁禍首,從而使這種雖然罕見,但可以殺死多達 90% 的感染者的病毒失去效力。
所謂的埃博拉病毒糖蛋白,或“刺突蛋白”,十年前首次被發現,一直是科學家試圖設計疫苗和療法以防止其感染細胞的目標。但是,直到現在,研究人員還不瞭解該蛋白質的結構——因此,也不知道攻擊它的最佳方法。
“這是病毒放置在其表面上唯一對於附著宿主並驅動進入宿主進行感染絕對關鍵的東西,”加利福尼亞州拉霍亞的斯克裡普斯研究所的免疫學家、今天發表在《自然》雜誌上的研究的合著者埃麗卡·奧爾曼·薩菲爾說。
研究人員發現,該化合物被良性的碳水化合物包裹,掩蓋了病毒的致命性,使其得以逃脫免疫系統的偵察。(導致艾滋病的 人類免疫缺陷病毒,即 HIV,也具有這種特性。)好訊息是:這一發現可能為設計能夠看穿這種保護性塗層並觸發免疫系統攻擊的藥物鋪平道路。
“糖蛋白的結構向我們展示了其表面上極少數未被碳水化合物包裹的位點,”奧爾曼·薩菲爾解釋說。“這些[位點]是盔甲上的縫隙,或者說是阿喀琉斯之踵,我們可以用抗體來針對它。”
“我們現在對這種病毒如何進入細胞有了更好的瞭解,”奧爾曼·薩菲爾說。“我們也有新的地圖,可以用來制定對抗它的策略。”
埃博拉病毒是一種無法治癒的疾病,於 1976 年在蘇丹西部和剛果民主共和國(當時稱為扎伊爾)東部首次被發現。它似乎起源於非洲的雨林和西太平洋的部分地區。一個人透過接觸已感染者的體液而感染該病毒。埃博拉症狀可能需要兩到三週的時間才會出現。該疾病表現為發燒、肌肉痠痛和咳嗽,然後發展為嚴重的嘔吐、腹瀉和皮疹,以及腎臟和肝臟問題。死亡通常是由於以下一種或多種原因造成的:脫水、由於血管滲漏導致的大出血、腎臟和肝臟衰竭。自發現以來,世界衛生組織記錄了 1,850 例埃博拉病例(主要在撒哈拉以南非洲);只有 600 例(32%)的受害者倖存下來。
研究人員透過研究 1995 年剛果民主共和國西南部城市基奎特爆發的埃博拉疫情中的一名幸運倖存者的骨髓,獲得了他們的最新發現。他們在骨髓中發現了附著在抗體(免疫系統釋放的用於對抗病毒的蛋白質)上的糖蛋白,骨髓是製造紅細胞的骨骼軟核。
據奧爾曼·薩菲爾稱,埃博拉病毒的糖蛋白的碗狀結構的深處有一個受體,該受體會鎖住宿主細胞的表面,並誘騙其中的蛋白質允許病毒進入。一旦進入細胞內部,快速作用的埃博拉病毒就會利用細胞的機制製造數百萬個自身的副本,並湧入人的血液中。
弗吉尼亞大學的微生物學家朱迪思·懷特說,奧爾曼·薩菲爾的小組描述的蛋白質結構將使研究人員能夠透過在埃博拉病毒進入宿主之前將其擊倒來“扼殺[病毒]於萌芽狀態”。(大多數抗病毒藥物在病毒進入宿主細胞後才會針對諸如 HIV 等病毒。)
“對於我們這些在戰壕中試圖研究病毒進入、對病毒的免疫反應以及如何預防病毒進入、如何提出更好的免疫療法的人來說,”她說,“這為我們解決這些問題提供了全新的視角。”