南京大学特聘教授PNAS新文章

　　

生物通报道  近日来自加州大学伯克利分校、南京大学生命科学学院的研究人员发表了题为“Effective inhibition of cytomegalovirus infection by external guide sequences in mice”的研究论文，证实采用减毒沙门氏菌介导外部引导序列（External Guide Sequences,EGS）的方法可有效抑制小鼠体内巨细胞病毒（MCMV）的感染。相关成果发布在《美国科学院院刊》上。

来自加州大学伯克利分校的刘奋勇（Fengyong liu）教授和Sangwei Lu教授为这篇论文的共同通讯作者。刘奋勇教授是国际知名的病毒学专家，其主要从事HCMV研究以及治疗这类病的新药物和方法的研究与开发；在人疱疹病毒的基因组和功能组研究方面和由核酶介导的基因治疗方面取得了重要的研究成果,并曾获得“美国杰出青年学者奖”、“美国白血病协会杰出学者奖”、“美国心脏协会杰出学者奖”等。现为南京大学生命科学学院长江特聘教授。

巨细胞病毒(Cytomegalovirus CMV)亦称细胞包涵体病毒，由于感染的细胞肿大，并具有巨大的核内包涵体，故名。世界人口中有很大比例的人感染了巨细胞病毒。尽管其感染常常不会引起症状，但它对新生儿及免疫系统脆弱者会造成极大的危险，可导致新生儿先天性畸形，并在骨髓或其他器官移植受者中有很高的防病率和死亡率。目前针对CMV DNA聚合酶的化学靶向治疗策略已取得了重大进展，但随之而来的毒副作用，在一定程度上限制了它的应用。因此，寻求一种有效控制CMV感染的药物显得尤为重要。

近年反义核酸技术在恶性肿瘤和感染性疾病中，成为了重要的研究工具和潜在的治疗性干预手段。这一技术包括反义寡核苷酸、核酶、RNA干扰(RNAi)，以及与核酶P（RNase P）连用的EGS分子等。相比于RNA干扰等其他策略， EGS技术的独特之处在于为用户定制设计的EGS分子可以与所有的mRNA杂交，并招募细胞内RNase P特异性降解靶mRNA。从而成为了基因治疗极有前景的一种技术手段，也为CMV治疗提供了一个新思路。

在这项研究中，研究人员构建出了靶向小鼠巨细胞病毒（MCMV）编码蛋白酶的mRNA (mPR)的功能性EGS。mPR是MCMV病毒复制的必要条件。此外，研究人员生成了一种可将EGS基因传递至培养细胞和小鼠的独特的减毒沙门氏菌株。当研究人员用携带EGS表达框构件的沙门氏菌载体处理的培养细胞时，观察到EGS有效地表达。此外，当他们在用携带功能性EGS序列构件的沙门氏菌处理的MCMV感染细胞时，发现mPR表达和病毒生长显著下降。给予MCMV感染小鼠携带EGS表达框构件的沙门氏菌口服治疗，这些动物各个器官中的病毒基因表达和生长减少，动物存活得到改善。

新研究表明在沙门氏菌介导的基因转移后EGS RNAs的表达可有效地抑制动物体内的病毒基因表达和感染。此外，这些结果还证实了开发沙门氏菌介导EGS传递作为独特的治疗方法来减少体内病毒疾病的可行性。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Effective inhibition of cytomegalovirus infection by external guide sequences in mice

Ribonuclease P complexed with external guide sequence (EGS) bound to mRNA represents a unique nucleic acid-based gene interference approach for modulation of gene expression. Compared with other strategies, such as RNA interference, the EGS-based technology is unique because a custom-designed EGS molecule can hybridize with any mRNA and recruit intracellular ribonuclease P for specific degradation of the target mRNA. It has not been reported whether the EGS-based technology can modulate gene expression in mice. In this study, a functional EGS was constructed to target the mRNA encoding the protease (mPR) of murine cytomegalovirus (MCMV), which is essential for viral replication. Furthermore, a unique attenuated strain of Salmonella was generated for gene delivery of EGS in cultured cells and in mice. Efficient expression of EGS was observed in cultured cells treated with the generated Salmonella vector carrying constructs with the EGS expression cassette. Moreover, a significant reduction in mPR expression and viral growth was found in MCMV-infected cells treated with Salmonella carrying the construct with the functional EGS sequence. When MCMV-infected mice were orally treated with Salmonella carrying EGS expression cassettes, viral gene expression and growth in various organs of these animals were reduced and animal survival improved. Our study suggests that EGS RNAs, when expressed following Salmonella-mediated gene transfer, effectively inhibit viral gene expression and infection in mice. Furthermore, these results demonstrate the feasibility of developing Salmonella-mediated delivery of EGS as a unique approach for treatment that reduces viral diseases in vivo.

作者简介：

刘奋勇

美国芝加哥大学博士，耶鲁大学博士后。病毒学、生物化学专业，美国籍，现为美国加州大学柏克利分校公共卫生学院终生教授，同时还任加大柏克利分校比较生物化学学科主任。

刘奋勇博士先后师从美国科学院院士、世界著名的疱疹病毒专家、芝加哥大学 Bernard Roizman教授和诺贝尔奖获得者、耶鲁大学Sidney Altman教授。

刘奋勇博士目前主要从事HCMV研究以及治疗这类病的新药物和方法的研究与开发；在人疱疹病毒的基因组和功能组研究方面和由核酶介导的基因治疗方面取得了重要的研究成果；先后在美国科学院院刊、Journal of Virology、Cell、Gene & Development、Nucleic Acids Research等国际一流和知名学术刊物上发表研究论文数十篇；并获得“美国杰出青年学者奖”、“美国白血病协会杰出学者奖”、“美国心脏协会杰出学者奖”等。

研究领域
刘奋勇博士主要从事病毒学与抗病毒药物领域的研究，在国内外著名学术刊物共发表六十多篇学术论文和理论著作。研究成果在美国注册专利五项。现任美国国家健康研究院（NIH）基金委员会正式评委和美国癌症协会基金委员会正式评委。