PNAS | 中山大學(xué)郭長軍/易梅生/賈坤同發(fā)現(xiàn)CD9是跨物種入侵的共同受體

彈狀病毒家族成員眾多，能夠感染包括哺乳動物、魚類、昆蟲甚至植物在內(nèi)的廣泛宿主，對全球水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜牧業(yè)乃至公共衛(wèi)生構(gòu)成持續(xù)威脅。例如，病毒性出血性敗血癥病毒（VHSV）和水泡性口炎病毒（VSV）分別在魚類和牲畜中引發(fā)高傳染性疾病，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。盡管這些病毒均依賴表面的糖蛋白G介導(dǎo)進(jìn)入宿主細(xì)胞，但長期以來，科學(xué)界對它們?nèi)绾卫貌煌锓N的受體實現(xiàn)“跨界”感染的機(jī)制知之甚少，這阻礙了廣譜抗病毒策略的研發(fā)。

2026年3月11日，PNAS期刊在線發(fā)表了中山大學(xué)郭長軍、易梅生、賈坤同團(tuán)隊題為“Conserved use of tetraspanin CD9 as an entry receptor by rhabdoviruses spanning multiple genera”的研究論文。該研究首次揭示四跨膜蛋白CD9是多種不同屬彈狀病毒保守使用的功能性進(jìn)入受體，并發(fā)現(xiàn)已獲批的抗寄生蟲藥物硝唑尼特（NTZ）能有效干擾病毒與受體的結(jié)合，具有作為廣譜抗彈狀病毒藥物的潛力。

研究團(tuán)隊首先通過免疫共沉淀和表面等離子共振等技術(shù)確認(rèn)，來自日本真鱸的CD9（LjCD9）能夠與VHSV的G蛋白發(fā)生直接且高親和力的結(jié)合，親和常數(shù)低至0.12 nM。通過構(gòu)建一系列截短突變體，他們精確地定位了互作的關(guān)鍵區(qū)域：VHSV G蛋白的IV結(jié)構(gòu)域直接結(jié)合LjCD9的胞外大環(huán)（EC2）結(jié)構(gòu)域。進(jìn)一步的阻斷實驗顯示，使用抗CD9抗體或可溶性的LjCD9蛋白預(yù)處理，均能顯著抑制VHSV對易感細(xì)胞的感染。更重要的是，將LjCD9導(dǎo)入原本不感染VHSV的人源HEK293T細(xì)胞后，這些細(xì)胞變得可以支持VHSV的進(jìn)入和復(fù)制，這直接證明了LjCD9足以作為VHSV的功能性受體。

為了在更復(fù)雜的生物體內(nèi)驗證這一發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊構(gòu)建了CD9基因敲除的斑馬魚模型。與野生型斑馬魚相比，CD9敲除魚在感染VHSV后，存活率從0%驟升至95%，且體內(nèi)病毒基因拷貝數(shù)和組織病理損傷均顯著降低。從這些敲除魚中分離的原代細(xì)胞也表現(xiàn)出對VHSV感染的強烈抵抗性，而當(dāng)重新引入CD9后，細(xì)胞的易感性得以恢復(fù)。這些體內(nèi)外證據(jù)共同確立了CD9在VHSV感染過程中的關(guān)鍵且不可替代的作用。

研究進(jìn)一步擴(kuò)展了CD9作為受體的普遍性。他們發(fā)現(xiàn)，LjCD9同樣能結(jié)合另一種魚類彈狀病毒SCRV的G蛋白，親和力高達(dá)0.1 nM。在HEK293T細(xì)胞中表達(dá)LjCD9也能使其獲得對SCRV的易感性，且CD9敲除斑馬魚對SCRV的抵抗力也顯著增強。更重要的是，人的CD9（hCD9）被證實可以與VSV的G蛋白相互作用，親和力為2.98 nM。使用hCD9蛋白或抗hCD9抗體處理均可有效阻斷VSV對人細(xì)胞的感染，而在hCD9基因敲除的A549細(xì)胞中，VSV的感染則被顯著削弱，表明CD9作為VSV受體的功能在從魚到人的進(jìn)化中是保守的。

在機(jī)制探索中，團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)VHSV進(jìn)入宿主細(xì)胞依賴于網(wǎng)格蛋白和小窩蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞途徑。他們通過免疫共沉淀證實LjCD9能與內(nèi)吞途徑的關(guān)鍵標(biāo)志物AP2和Caveolin-1形成復(fù)合物，并且使用相應(yīng)內(nèi)吞途徑的抑制劑能夠有效阻斷由LjCD9過表達(dá)所增強的病毒感染。這表明LjCD9不僅作為“錨點”結(jié)合病毒，還積極地“引導(dǎo)”病毒進(jìn)入特定的內(nèi)吞通路，從而啟動后續(xù)的感染過程。

最后，基于G蛋白結(jié)構(gòu)域IV在受體結(jié)合中的關(guān)鍵作用，研究團(tuán)隊通過分子對接篩選發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)DA批準(zhǔn)的抗寄生蟲藥物硝唑尼特（NTZ）可能占據(jù)該結(jié)構(gòu)域。表面等離子共振實驗證實NTZ能直接結(jié)合VHSV G蛋白（KD=18.29 nM）和VSV G蛋白（KD=3.35 nM）。免疫共沉淀實驗表明NTZ能有效破壞G蛋白與CD9之間的相互作用。在細(xì)胞水平上，NTZ處理能劑量依賴性地抑制VHSV、SCRV和VSV的感染，且細(xì)胞毒性較低。更重要的是，在VHSV感染的活體魚模型中，NTZ治療組將魚的存活率從1.88%顯著提升至76.2%，展示了其作為廣譜抗彈狀病毒候選藥物的巨大潛力。

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