近期，中国科学院武汉病毒研究所王薇研究员团队在Zoonoses发表题为《Functional Characterization of a Lassa Virus Fusion Inhibitor Adaptive Mutant》的原创研究（DOI 10.15212/ZOONOSES-2024-0051）。该研究通过系统解析拉沙病毒（LASV）糖蛋白复合体（GPC）跨膜区F446L突变的功能特性，揭示了该突变介导广谱耐药性与增强膜融合活性的分子机制，为沙粒病毒药物与疫苗设计提供了新视角。

突变背景与耐药特性

沙粒病毒糖蛋白复合体由稳定信号肽（SSP）、受体结合亚基GP1和膜融合亚基GP2组成，其中GP2跨膜区（TM）是融合抑制剂的关键作用靶点。研究团队在前期实验中通过药物压力筛选获得F446L适应性突变（位于GP2-TM结构域）。本研究发现，该突变不仅对ST系列抑制剂（ST-336、ST-294等）产生耐药性（图1C-F），还对结构差异显著的降压药拉西地平（lacidipine）表现出交叉耐药（图1H）。在25μM拉西地平处理下，野生型病毒（LASV_WTrv）感染率降至不足5%，而F446L突变株（LASV_F446Lrv）仍保持约15%的感染活性，证实其广谱耐药特征。

膜融合活性增强机制

通过pH依赖性膜融合实验发现（图2）：

1.融合阈值提升：野生型GPC在pH 5.5时仅诱发部分合胞体形成，而F446L突变体在该条件下即可实现完全融合（图2A）。双荧光素酶定量检测进一步证实，突变体在pH 5.5和6.0的融合活性较野生型分别提升2.3倍和1.8倍（图2B）。

2.跨物种保守性：在莫佩亚病毒（MOPV）中引入对应突变（F444L）后，其GPC融合性显著增强（图6B）。对于拉沙病毒所在属的其他病毒引入相对应突变后，融合能力变化趋势不一致，表明F446L的促融合效应具有病毒种属特异性。

3.内吞途径不变：突变体对NH₄Cl的敏感性表明其仍依赖pH依赖性内吞途径进入细胞（图2C）。

结构功能与病毒适应性

1.受体结合能力保留：α-肌萎缩蛋白糖苷（α-DG）受体结合实验显示（图3），IIH6单抗可同等抑制野生型与F446L突变体的细胞感染（抑制率均＞70%），证实突变不影响GP1与α-DG的相互作用。

2.热稳定性未受损：突变体与野生型病毒颗粒的感染活性衰减趋势一致（图4），均表现出随温度上升，感染活性降低，特别是温度高于47℃后，感染活性显著降低，55℃时，均丧失活性，结果表明F446L未改变病毒热稳定性。

3.跨膜区残基兼容性：F446位点对电荷残基（精氨酸/天冬氨酸）完全不容忍，无法获得稳定病毒颗粒；而结构相似的酪氨酸（F446Y）虽可形成感染性病毒，但滴度骤降至10⁴ PFU/mL（野生型为10⁸ PFU/mL），揭示该位点对芳香族残基的严格依赖性。

4.病毒生长动力学：多步生长曲线显示突变体与野生型在72小时前生长曲线基本一致。但72小时后，突变体病毒滴度明显下降，而野生型病毒滴度则在120小时开始下降（图5）。

机制探讨与应用启示

1.耐药机制假说：F446L可能通过两种途径介导耐药：①直接阻断抑制剂与SSP-GP2界面的结合；②变构调节GP2构象，降低抑制剂亲和力；③通过增强融合活性潜在地增加毒力，导致抑制剂效力降低。

2.疫苗设计意义：与胡宁病毒减毒疫苗株Candid#1（GP2-TM区F427I突变）类似，F446L在增强融合活性的同时未显著损害病毒适应性。该特性提示跨膜区特定位点突变可作为减毒疫苗开发的新靶标。

3.临床相关性：对2018年尼日利亚拉沙热暴发分离株的序列分析显示，自然流行中未发现F446L突变，表明该突变可能主要在药物压力环境下进化产生。

该研究首次系统阐明拉沙病毒GP2-TM区F446L突变的双刃剑效应：在介导广谱耐药的同时，通过降低融合能垒增强病毒膜融合活性。这一发现为沙粒病毒融合抑制剂的优化设计提供了关键分子靶点，并为减毒活疫苗的理性设计开辟了新思路。

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引用信息

Citation:Guo J, Du YL, Zhang GS, Liu Y, Cao JY, Zhang MM, Lan XH, Zhang YL, Liu CC, Xiao GF, Wang W. Functional characterization of a Lassa virus fusion inhibitor adaptive mutant. Zoonoses. 2025, 5(1): 7. DOI: 10.15212/ZOONOSES-2024-0051

原文链接：（点击下方阅读原文可直达）

https://www.scienceopen.com/hosted-document?doi=10.15212/ZOONOSES-2024-0051