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2023-06-15陽明交大團隊發現腸病毒入侵機制 「代謝物轉運蛋白」替病毒開了門? 498 期

Author 作者 整理報導|羅億庭

最近又到了臺灣腸病毒流行的季節,截至今(2023)年5月16日為止,單週已有近1萬2000名患者就診,其中又屬腸病毒71型的重症率最為惡名昭彰。近期,陽明交通大學微生物及免疫學研究所副教授徐嘉琳團隊意外發現,一種原先被用於協助運輸細胞所需營養的代謝物,名為「第三型平衡型核苷轉運蛋白」 (equilibrative nucleoside transporters 3, ENT3)的分子,在轉運過程中在細胞上開了一條通道,細胞的正常通道反倒成為腸病毒71型等病毒可以入侵細胞的破口,此研究成果目前已刊登於《歐洲分子生物學會報告》(EMBO Reports)期刊。

ENT3在人體中負責運輸核苷(nucleoside)通過細胞膜,以支持細胞進行各種生理反應,像是DNA與RNA 合成、能量的產生、信號傳遞等。ENT3會大量表現在免疫系統的巨噬細胞(macrophage)中,研究團隊先前也已經在動物模型中觀察到ENT3對於巨噬細胞的運作平衡有重大影響,更會影響T淋巴球的存活。然而包含腸病毒71型與新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)在內的多種病毒,卻能利用ENT3的支援補給路線入侵到細胞質中。團隊的最新研究也發現,如果移除或降低細胞與小鼠中ENT3的表現,可以有效抑制病毒的複製。

徐嘉琳形容,ENT3的存在就像是細胞為了運輸必要養分時開了城門,但病毒也在此時偷偷潛入細胞。她原先認為,ENT3可以提供免疫細胞打仗時的代謝補給,卻沒想到病毒也會利用這條通道藉機入侵細胞。若是可以關閉通道的門,就可以讓病毒進入細胞後像是「甕中捉鱉」一般被關在胞內體(endosome)中,無法複製與擴大感染。此外,免疫細胞會在病原體入侵時促發免疫系統產生干擾素(interferon)以抵禦病毒,且ENT3的表現也受到干擾素調控。但當干擾素釋放使 ENT3的表現提升時,如腸病毒71型與SARS-CoV-2等病原體也會在此時藉由這個抗病毒機制入侵人體,顯現了病毒與免疫細胞在進行攻防時的多變性。

 


免疫細胞在受到感染時會重新調整新陳代謝以抵禦攻擊,而調整的過程中就需要如ENT3的代謝物轉運蛋白幫助。這項研究也讓科學家發現,代謝物轉運蛋白不僅只是維持細胞的生理平衡,也參與於病毒與宿主之間的交互作用之中。由於病毒會持續突變,疫苗、抗病毒藥物的研發將受到相當大的挑戰,團隊也認為這項發現——利用代謝物轉運蛋白抑制病毒複製,或許會是個新的藥物開發方向。


新聞來源
陽明交通大學(2023年5月16日)。科學家發現腸病毒入侵機制 免疫細胞在前線作戰 病毒卻透過補給路線入侵。陽明交通大學新聞網。https://www.nycu.edu.tw/news/4745/