从圈养西部低地大猩猩中分离的新型腺病毒AdV-lumc014的鉴定及其在基因治疗中的应用潜力

【字体: 时间:2025年08月30日 来源:Virology 2.4

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  研究人员从圈养西部低地大猩猩粪便中分离出一种新型腺病毒AdV-lumc014,通过全基因组测序和系统发育分析发现其与已知人源和猿类腺病毒差异显著(DNA相似性<90%),且与HAdV-B/E物种亲缘较近。该病毒在人类血清中几乎无中和抗体,提示其作为基因治疗载体和疫苗平台的潜力,为拓展腺病毒工具库提供了新资源。

  

在人类与灵长类动物共存的生态系统中,腺病毒(Adenovirus, AdV)的跨物种传播一直是公共卫生关注焦点。这类病毒不仅是呼吸道和胃肠道感染的常见病原体,更因其载体特性被广泛应用于基因治疗和疫苗开发。然而,现有腺病毒载体面临两大瓶颈:人类群体中广泛存在的中和抗体易使载体失效,以及载体免疫原性可能引发的强烈免疫反应。尤其值得注意的是,牛津-阿斯利康COVID-19疫苗使用的黑猩猩腺病毒ChAdOx1已生产超30亿剂,凸显了对新型猿类腺病毒资源的迫切需求。

荷兰莱顿大学医学中心的Sanne L. Landman团队在《Virology》发表的研究,通过采集荷兰动物园健康西部低地大猩猩(Gorilla gorilla gorilla)粪便样本,结合HER911细胞培养、高通量测序和生物信息学分析,成功分离出全新腺病毒AdV-lumc014。关键技术包括:1)使用HER911细胞系进行病毒分离培养;2)Illumina平台全基因组测序;3)MAFFT和MEGA软件进行多序列比对与系统发育重建;4)晶体紫染色法检测人类免疫球蛋白(IVIg)中和效价。

研究结果

新型腺病毒的分离与鉴定

通过PCR扩增六邻体蛋白(hexon)高变区(HVR1-7),发现AdV-lumc014与未分类黑猩猩腺病毒仅有85%氨基酸相似性。全基因组测序显示其长度35,873 bp,G+C含量51.6%,具有典型Mastadenovirus属特征但显著区别于已知物种。

系统发育定位与重组证据

基因组比对揭示AdV-lumc014与HAdV-B3相似度最高(82-85%),但Simplot分析发现其六邻体蛋白和pIX基因与HAdV-D26聚类,纤维蛋白则与HAdV-E4同源,提示历史上可能发生过跨物种重组事件。值得注意的是,其五邻体基底(penton base)RGD环长度达90个氨基酸,远超HAdV-D26的55个,可能影响其与整合素αvβ5的结合特性。

免疫逃逸特性

使用含千人份抗体的IVIg进行中和实验显示,AdV-lumc014及其近缘病毒BLY6(相似度99.9%)仅在最高浓度(12.5 μg/mL)下被微弱中和,而对照病毒HAdV-C5在0.1 μg/mL即被完全抑制。这证实人类群体中缺乏针对该病毒的预存免疫力。

讨论与意义

该研究首次报道了具有独特基因组特征的猿类腺病毒,其与HAdV-B/E/D物种的进化关系为理解腺病毒跨物种传播提供了新视角。AdV-lumc014的低免疫原性特性使其成为极具潜力的基因治疗载体候选,尤其适用于需要重复给药的临床场景。但研究者也指出,保守的hexon蛋白中仍存在CD8+ T细胞表位(如HLA-A*2限制性表位TFYLNHTFKK),可能引发细胞免疫记忆反应。

专利数据披露的BLY6病毒已用于疫苗开发,印证了该类病毒的转化医学价值。未来研究需在中非地区开展血清流行病学调查,评估自然暴露人群的免疫状态。这项发现不仅丰富了灵长类腺病毒资源库,更为解决现有载体免疫原性难题提供了新思路。

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