1月22日，中國科學(xué)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(guān)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” 。 

　　圖1：pX連接eGFP使重組蛋白通過外泌體樣胞外囊泡分泌。 

　　鑒于外泌體在組織細(xì)胞間信息傳遞的重要生理病理作用和臨床應(yīng)用前景，外泌體內(nèi)容物的選擇性轉(zhuǎn)載和功能性轉(zhuǎn)運(yùn)逐漸成為胞外囊泡領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。病毒結(jié)構(gòu)和組成與外泌體類似，是外泌體包裝及轉(zhuǎn)運(yùn)研究的天然素材。甲肝病毒（HAV）被傳統(tǒng)定義為無囊膜的病毒粒子。然而，新近研究發(fā)現(xiàn)HAV在病毒血液中主要以有膜病毒形式存在，即囊膜包裹甲肝病毒顆粒（eHAV）。eHAV的形成途徑可能與細(xì)胞外泌體樣囊泡發(fā)生機(jī)制緊密相關(guān)。外泌體樣囊泡主要通過內(nèi)體分選復(fù)合物（ESCRT）細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生，在多泡體(MVB)中形成腔內(nèi)小泡（ILV），經(jīng)MVB與質(zhì)膜融合而釋放。對(duì)HAV衣殼向外泌體樣囊泡的包裝機(jī)制的準(zhǔn)確認(rèn)知可能揭示一種新型外泌體裝載模式。然而，HAV病毒衣殼是否通過外泌體途徑完成eHAV發(fā)生，病毒衣殼如何與ESCRT復(fù)合物亞細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)相互作用并形成eHAV的過程仍然不清楚。 

　　2019年，龍鋼課題組報(bào)道了syntenin調(diào)控丙型肝炎病毒膜蛋白E2外泌體分泌，進(jìn)而鈍化E2特異性抗體中和病毒感染的能力（Deng et al., 2019, J. Hepatology）。本次研究則是利用甲型肝炎病毒揭示了一種外泌體內(nèi)容物裝載的新模式。 

　　圖2：外泌體樣胞外囊泡顆粒的粒徑和eGFP-pX裝載分析。 

　　在本項(xiàng)工作中，根據(jù)eHAV和裸露HAV衣殼在結(jié)構(gòu)和組成上的差異，研究人員首先通過在肝癌細(xì)胞中外源性的表達(dá)HAV的結(jié)構(gòu)蛋白pX，發(fā)現(xiàn)病毒蛋白pX可以通過與ALIX相互作用進(jìn)入ILV中，最終以外泌體樣顆粒的形式釋放到細(xì)胞外。進(jìn)一步的研究表明pX的C端40個(gè)氨基酸的肽段負(fù)責(zé)與ALIX的相互作用并介導(dǎo)病毒顆粒轉(zhuǎn)載入外泌體樣顆粒中。在病毒的基因組上刪除C端的40個(gè)氨基酸能選擇性阻止eHAV的釋放，但對(duì)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(dá)就足以引導(dǎo)GFP進(jìn)入外泌體并釋放到胞外，表明了pX同時(shí)具備裝載大型蛋白R(shí)NA復(fù)合物和小型目的蛋白進(jìn)入外泌體的能力。這項(xiàng)研究為蛋白復(fù)合物加載到外泌體樣細(xì)胞外囊泡并確保功能性轉(zhuǎn)運(yùn)提供了一條新途徑。 

　　圖3：刪除pX C末端選擇性地導(dǎo)致囊膜包裹病毒顆粒eHAV產(chǎn)生阻斷。 

　　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。感謝俄亥俄州立大學(xué)Zongdi Feng教授和北卡大學(xué)Stanley Lemon教授提供的幫助。該研究得到了中科院先導(dǎo)，科技部重大專項(xiàng)和自然科學(xué)基金委等項(xiàng)目的支持。 

　　原文鏈接：https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/20013078.2020.1716513