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目前研究顯示，病毒的釋放與囊泡的形成過程有著千絲萬縷的聯(lián)系，已有研究證明病毒會利用囊泡的發(fā)生過程進行釋放，但是病毒劫持和利用外泌體形成和釋放過程的相關研究報道還很少，相關機制還有待進一步闡釋。1月22日，中國科學院上海巴斯德研究所龍鋼課題組在國際期刊J.Extracellular Vesicles在線發(fā)表了一篇關于病毒外泌體包裝的研究論文 “Hepatitis A virus structural protein pX interacts with ALIX and promotes the secretion of virions and foreign proteins through exosome-like vesicles” 。詳細的介紹了甲型肝炎病毒通過pX蛋白與ALIX相互作用，劫持外泌體形成過程，促進自身釋放的現(xiàn)象和機制。同時，這一研究也為調控蛋白負載到外泌體中提供了新的思路。 
甲型肝炎病毒（HAV）是一種可以經糞口傳播的小核糖核酸病毒（picornavirus），通常會導致急性肝炎甚至死亡。膜隱蔽的“準包膜” HAV（eHAV）的最新發(fā)現(xiàn)重新激發(fā)了研究人員對HAV傳播方式的研究興趣，目前有觀點認為非包膜病毒并不總是裸露傳播的。宿主來源的膜可以幫助HAV避免患者血清中的抗體中和，而無包膜的HAV病毒體則對熱和酸失活具有高度抵抗力。主要有三種大結構蛋白負責衣殼裝配：VP0，VP3和VP1pX。這些結構蛋白中最大的VP1pX被細胞蛋白酶裂解，以從含有HAV的顆粒中去除pX。 pX被錯誤地稱為“ 2A”，在其他小核糖核酸病毒中是一種非結構蛋白，起病毒蛋白酶或自催化肽的作用。 pX的唯一已知功能是通過其N末端12個氨基酸（aa）來實現(xiàn)的，它是有效的結構蛋白加工和感染性病毒體生產所必需的。有趣的是，有幾條證據表明pX可能與eHAV病毒體的生物發(fā)生有關。例如，僅在eHAV顆粒中發(fā)現(xiàn)了pX結構蛋白，而eHAV顆粒的pX部分作為VP1的延伸部分位于病毒衣殼表面。然而，pX在eHAV形成中的作用尚待探索。許多包膜RNA病毒的釋放與運輸所需的內體分選復合物（ESCRT）復合物緊密相關。 ESCRT復合物是多種生物學事件所必需的，例如多囊泡體（MVB）的生物發(fā)生，胞質分裂和逆轉錄病毒萌芽等。逆轉錄病毒Gag蛋白的晚期結構域會募集ESCRT復雜成分TSG101和ALIX，從而實現(xiàn)質膜上發(fā)芽釋放。此外，最近的研究發(fā)現(xiàn)，非包膜RNA病毒也可以獲取細胞膜進行非溶解釋放。脊髓灰質炎病毒科的脊髓灰質炎病毒和腸道病毒似乎是通過自噬體衍生的含有LC3-II的囊泡排出感染的宿主。戊型肝炎病毒科的戊型肝炎病毒似乎利用TSG101依賴性途徑進行非溶解性釋放。 HAV是Picornaviridae家族的獨特成員，在“現(xiàn)代”小核糖核酸病毒和更“原始”的前體昆蟲病毒之間占據一席之地。與上述病毒不同，HAV可以劫持ALIX相關外泌體樣途徑，以釋放其膜隱蔽的eHAV形式。梯度密度離心表明，eHAV的密度約為1.05-1.10 g / cm3，與外泌體的密度相似，而非包膜的HAV的密度約為1.27 g / cm3。蛋白質組學分析顯示，富含eHAV顆粒的級分含有外泌體標記CD9，CD81和CD63 。外泌體通常定義為MVB與質膜融合后分泌的晚期內體隔室的腔內囊泡。此外，HAV與ALIX可以共免疫沉淀，特別是在去污劑處理后。 ESCRT系統(tǒng)與病毒結構蛋白內的常規(guī)后期結構域之間的相互作用對于病毒體的包封非常重要。但是，由于空間位阻，在HAV衣殼蛋白內的YPXnL傳統(tǒng)晚期結構域無法相互作用，這表明存在與ESCRT復合體相互作用的新型分選信號。
在本項工作中，根據eHAV和裸露HAV衣殼在結構和組成上的差異，研究人員首先通過在肝癌細胞中外源性的表達HAV的結構蛋白pX，發(fā)現(xiàn)病毒蛋白pX可以通過與ALIX相互作用進入ILV中，最終以外泌體樣顆粒的形式釋放到細胞外。進一步的研究表明pX的C端40個氨基酸的肽段負責與ALIX的相互作用并介導病毒顆粒轉載入外泌體樣顆粒中。在病毒的基因組上刪除C端的40個氨基酸能選擇性阻止eHAV的釋放，但對裸露HAV的釋放基本無影響。值得注意的是，直接將外源蛋白GFP與pX的C端融合并表達就足以引導GFP進入外泌體并釋放到胞外，表明了pX同時具備裝載大型蛋白RNA復合物和小型目的蛋白進入外泌體的能力。這項研究為蛋白復合物加載到外泌體樣細胞外囊泡并確保功能性轉運提供了一條新途徑。博士研究生蔣望和助理研究員馬鵬娟為該論文的第一作者，龍鋼研究員為本文通訊作者。同時，該論文的完成受到了俄亥俄州立大學Zongdi Feng教授和北卡大學Stanley Lemon教授的幫助。該研究得到了中科院先導，科技部重大專項和自然科學基金委等項目的支持。參考文獻：Hepatitis A virus structural protein pX interacts with ALIX and promotes the secretion of virions and foreign proteins through exosome-like vesicles 鏈接:https://www./ doi/full/10.1080/20013078.2020.1716513 回復“外泌體” 閱讀外泌體最新科研進展及動態(tài)回復“EV” 閱讀 2016-2018年This Week in Extracellular Vesicles
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