更全毒株庫、更快周期、更可靠數(shù)據(jù)
CVA6近年已取代腸道病毒EV-A71，成為引發(fā)手足口病的主要病原體之一，常伴隨非典型癥狀甚至重癥，嚴(yán)重威脅兒童健康。然而，其強毒力的關(guān)鍵病毒因子長期未明，目前也尚無針對該病毒的獲批疫苗或特效藥物。
2026年4月27日，上海市重大傳染病和生物安全研究院在期刊Journal of Virology在線發(fā)表了一項題為A single residue in the VP3 capsid protein governs virulence and informs live-attenuated vaccine design for coxsackievirus A6的研究。該研究首次揭示，VP3衣殼蛋白的第238位氨基酸是調(diào)控柯薩奇病毒A6（CVA6）致病性的關(guān)鍵分子開關(guān)。基于這一發(fā)現(xiàn)，團(tuán)隊理性設(shè)計出一款高效且安全的減毒活疫苗候選株。
毒力分子開關(guān)的鑒定
研究者為定位決定柯薩奇病毒A6（CVA6）毒力的關(guān)鍵因子，開展了一系列實驗。他們首先觀察到，臨床分離株CVA6 HeB（河北株）與感染性克隆拯救的CVA6 TW141（臺灣株）在細(xì)胞中的復(fù)制能力相近，但對新生乳鼠的致病性差異巨大：CVA6 HeB感染導(dǎo)致100%死亡，而CVA6 TW141即使高劑量感染也不引發(fā)死亡或嚴(yán)重疾病。
為追溯毒力來源，研究團(tuán)隊在無毒力的CVA6 TW141骨架上，逐步替換入CVA6 HeB的不同基因組片段，構(gòu)建出一系列嵌合病毒。乳鼠感染實驗顯示，唯有獲得了CVA6 HeB的P1區(qū)（負(fù)責(zé)編碼衣殼蛋白）的病毒，才具備了完整的致死能力，從而將毒力決定區(qū)域鎖定于P1區(qū)。
進(jìn)一步地，通過對CVA6 HeB與CVA6 TW141之間P1區(qū)存在的19個氨基酸差異進(jìn)行逐個驗證，研究者發(fā)現(xiàn)了一個關(guān)鍵位點：僅在CVA6 TW141中引入VP3蛋白第238位的單個突變（A238E，即將丙氨酸變?yōu)楣劝彼幔妥阋允蛊浍@得與強毒株相同的100%致死率。反向?qū)嶒炞C實，將強毒株該位點的谷氨酸換回丙氨酸（E238A），則可完全消除其致死性。這確鑿證明VP3蛋白的第238位氨基酸是調(diào)控CVA6強毒力的核心開關(guān)：谷氨酸（E）賦予強毒力，而丙氨酸（A）則導(dǎo)致完全減毒。
為探究這一發(fā)現(xiàn)的實際意義，研究團(tuán)隊對公共數(shù)據(jù)庫中的1276條CVA6 VP3序列進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示，谷氨酸（E）在該位置占據(jù)絕對主導(dǎo)（超過93%），而丙氨酸（A）等變異極為罕見。隨后的功能實驗證實，在所有天然存在的變異中，只有E238能夠賦予病毒完全的致死能力。這從進(jìn)化角度表明，VP3 E238是自然界中CVA6流行株保持高毒力的關(guān)鍵分子基礎(chǔ)，也為后續(xù)精準(zhǔn)設(shè)計疫苗提供了關(guān)鍵靶點。
減毒機(jī)制：削弱受體結(jié)合而非破壞病毒基本特性
研究發(fā)現(xiàn)，將VP3蛋白第238位點的谷氨酸（E）替換為丙氨酸（A）的突變，并未顯著改變病毒在體外的基本特性。與野生型病毒相比，E238A突變病毒在顆粒形態(tài)、抗原性、感染性及細(xì)胞吸附能力等方面均表現(xiàn)相似。
然而，該突變在乳鼠體內(nèi)產(chǎn)生了截然不同的效果。E238A突變極大地削弱了病毒在脊髓和肢體肌肉等靶組織中的復(fù)制水平，并顯著減輕了組織病理損傷，其毒力降低了超過10,000倍。這表明，E238A突變選擇性地影響了病毒在活體內(nèi)的適應(yīng)性。
從分子機(jī)制上看，VP3-E238位于病毒表面“峽谷”區(qū)域的邊緣，而該區(qū)域正是病毒識別并結(jié)合其主要受體KREMEN1的關(guān)鍵位置。研究表明，E238A突變會顯著降低病毒與鼠源KREMEN1受體的結(jié)合能力。這從分子層面解釋了該突變?yōu)楹螘?dǎo)致病毒體內(nèi)復(fù)制受限和毒力減弱。
這一發(fā)現(xiàn)也與此前已闡明的病毒入侵模型相銜接。CVA6被證實采用“硫酸乙酰肝素附著 KREMEN1介導(dǎo)脫衣殼”的雙受體入侵模式，且KREMEN1能高效觸發(fā)病毒顆粒的構(gòu)象轉(zhuǎn)變。本次揭示的VP3-E238對受體結(jié)合的關(guān)鍵調(diào)控作用，進(jìn)一步深化了對KREMEN1介導(dǎo)病毒入侵具體分子細(xì)節(jié)的理解。
從機(jī)制到應(yīng)用：一款高效的CVA6減毒活疫苗候選株
基于以上對毒力關(guān)鍵位點的理解，研究團(tuán)隊將VP3-E238A這一減毒突變引入CVA6-HeB病毒的衣殼骨架，構(gòu)建了名為cHeB-E238A的減毒活疫苗候選株。該候選株在乳鼠模型中完全喪失了致病力，同時保持了良好的免疫原性。
免疫效果評估顯示，接種兩劑該疫苗后，所有小鼠均成功誘導(dǎo)出了中和抗體。為檢驗其保護(hù)效力，研究采用了一株高度致死且異源的CVA6-S0087b毒株進(jìn)行攻擊，其劑量高達(dá)93,545個半數(shù)致死劑量（LD50）。結(jié)果令人鼓舞：疫苗免疫組的小鼠獲得了100%的完全保護(hù)，而未免疫的對照組則全部死亡。進(jìn)一步的病理學(xué)分析證實，疫苗接種能顯著減輕攻擊毒株引發(fā)的肌肉組織損傷。
此外，初步的遺傳穩(wěn)定性分析表明，E238A減毒突變在病毒于乳鼠體內(nèi)短期復(fù)制后未發(fā)生回復(fù)突變，這為該疫苗候選株的安全性提供了早期支持證據(jù)。
本研究率先確認(rèn)，VP3衣殼蛋白的第238位氨基酸是調(diào)控柯薩奇病毒A6（CVA6）強致病性的核心分子位點。其作用機(jī)制在于，該位點通過影響病毒與KREMEN1受體的結(jié)合能力，進(jìn)而調(diào)控其在宿主體內(nèi)的復(fù)制水平與致病強度。基于這一機(jī)制認(rèn)知，研究團(tuán)隊針對性構(gòu)建的減毒活疫苗候選株，在乳鼠模型中展現(xiàn)出優(yōu)異的安全性并能提供完全免疫保護(hù)。該工作不僅闡明了CVA6毒力的關(guān)鍵決定因子，也為開發(fā)針對該病毒的有效疫苗奠定了新的原理基礎(chǔ)。
基于上述CVA6毒力機(jī)制的突破性發(fā)現(xiàn)，「DIFF CRO」進(jìn)一步構(gòu)建了覆蓋全鏈條的腸道病毒藥效評價體系，為同類抗病毒藥物與疫苗研發(fā)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。
「DIFF CRO」腸道病毒藥效評價服務(wù)亮點
實驗周期短，方案啟動迅速
在檢測效率上，「DIFF CRO」表現(xiàn)卓越。針對人類柯薩奇病毒以及人腸道病毒71型，我們開發(fā)了熒光報告病毒平臺，僅需24小時即可輸出結(jié)果，大幅提升高通量篩選速度。依托規(guī)范化管理的毒株庫和資深團(tuán)隊，常規(guī)項目最快一周內(nèi)即可啟動，顯著縮短客戶等待周期，確保研發(fā)進(jìn)程高效推進(jìn)。
圖1.Rupintrivir對人類柯薩奇病毒的抑制率曲線
圖2.Rupintrivir對人腸道病毒71型抑制率曲線
由「DIFF CRO」獨家開發(fā)的蛋白酶抑制劑篩選系統(tǒng)（DIFF-rGFP ），可在細(xì)胞水平直接模擬病毒自然感染過程，杜絕漏篩和假陽性等情況。DIFF-rGFP可通過肉眼直接觀察藥物反應(yīng)的熒光變化（圖3），進(jìn)行定性判斷。
圖3.Ev71蛋白酶抑制劑的熒光變化情況
圖4.Rupintrivir對EV7l蛋白酶的抑制率曲線
表1.「DIFF CRO」抗腸道病毒服務(wù)內(nèi)容
表2.「DIFF CRO」抗腸道病毒毒株資源庫
「DIFF CRO」呼吸道病毒體內(nèi)外藥效評價服務(wù)亮點
基于在腸道病毒領(lǐng)域的扎實研究積累，「DIFF CRO」同步搭建了覆蓋全鏈條的呼吸道病毒體內(nèi)外藥效評價體系，其核心優(yōu)勢與服務(wù)亮點如下：
數(shù)據(jù)真實可靠（自構(gòu)建小鼠適應(yīng)流感毒株）
數(shù)據(jù)可靠性是「DIFF CRO」的基石。我們通過自研的小鼠適應(yīng)株（如Mouse-adapted H3N2-1968）構(gòu)建貼近人類疾病的動物模型，用于研究病毒發(fā)病機(jī)制、復(fù)制動態(tài)及藥物保護(hù)效果。該模型可在小鼠中引發(fā)致死性感染，提供科學(xué)、可重復(fù)的數(shù)據(jù)，直接支持新藥申報和注冊。同時「DIFF CRO」完善的質(zhì)量控制體系確保實驗數(shù)據(jù)可溯源、可驗證，為項目合作提供權(quán)威支撐。
圖5. 用流感小鼠適應(yīng)株H3N2-1968感染Balb/C小鼠生存率及體重變化
一站式加速藥物研發(fā)
「DIFF CRO」提供從早期研發(fā)到臨床前的全鏈條藥效評價服務(wù)，覆蓋體外篩選到體內(nèi)驗證的全流程。我們不僅建立了系統(tǒng)化的臨床前藥效評價體系，還整合了毒株資源、檢測平臺和動物模型，確保藥物研發(fā)各階段無縫銜接。例如，在抗病毒藥物和疫苗的評估中，我們可同時進(jìn)行體外病毒抑制實驗和體內(nèi)小鼠模型驗證，實現(xiàn)高效、全面的數(shù)據(jù)支持，助力合作伙伴加速創(chuàng)新藥物上市。
表3.「DIFF CRO」呼吸道病毒體外藥效評價服務(wù)
表4.「DIFF CRO」呼吸道病毒體內(nèi)藥效評價服務(wù)
呼吸道病毒毒株庫資源全
我們的毒株資源庫是行業(yè)領(lǐng)先的亮點，囊括了人源和動物源的真病毒與假病毒，包括甲型流感病毒、乙型流感病毒、人呼吸道合胞病毒（HRSV）、人副流感病毒（HPIV）、人鼻病毒（HRV）、人腺病毒（HAdV）、人偏肺病毒（HMPV）、人冠狀病毒（HCoV）以及高致病性禽流感病毒（如H5N1、H9N2）等。資源庫持續(xù)更新，不僅采購WHO推薦毒株，還自主構(gòu)建耐藥株和高致病性假病毒，確保覆蓋最新流行變異株，為藥物篩選和機(jī)制研究提供堅實基礎(chǔ)。
表5.「DIFF CRO」呼吸道及相關(guān)病毒毒株資源庫
賦能新藥研發(fā)
面對復(fù)雜的腸道病毒以及呼吸道病毒疫情，「DIFF CRO」憑借其全面的毒株資源庫、快速高效的檢測平臺、可靠的一站式體內(nèi)外評價體系以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)質(zhì)量保障，為抗病毒藥物與疫苗研發(fā)提供了強有力的全流程支持。我們致力于以精準(zhǔn)、快速的解決方案，助力合作伙伴應(yīng)對公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)，加速創(chuàng)新藥械的上市進(jìn)程。
參考文獻(xiàn)：
Liu K, Liu Z, Yan X, et al. A single residue in the VP3 capsid protein governs virulence and informs live-attenuated vaccine design for coxsackievirus A6. J Virol. 2026 Apr 27:e0014926.