利用口餵途徑感染人類SCARB2基因轉殖小鼠探討腸病毒A71型變異點在致病性上的影響

Abstract

病毒A71型是會造成手足口症的其中一種病毒，是屬於小RNA病毒科、腸病毒屬的正股RNA病毒，一般的感染症狀為嘔吐、發燒、紅疹、起水泡等，少數情況下會在幼童引起嚴重的無菌性腦膜炎及腦炎等中樞神經感染症狀，嚴重甚至會導致死亡。然而腸病毒A71型如何在人體內擴散感染致中樞神經系統的作用機轉仍不清楚。為了探討腸病毒在各組織中的基因變異以及其組織特異性，利用實驗室過去所建立的帶有冷光報導基因的腸病毒A71型重組病毒以口餵感徑感染21天大人類SCARB2基因轉殖小鼠，可以觀測到病毒在動物模式中擴散以及複製的情況。本研究利用此動物模式連續偵測感染腸病毒小鼠之冷光訊號，並於第三天出現較強訊號時收取12個組織器官，萃取RNA並利用次世代定序偵測病毒基因的變異。資料分析後發現變異佔百分之二十五以上之單核酸變異包括脊髓中的5’UTR -G597C、VP1-V69和VP1-E213血液中的VP1-A188K和3B-K8N。接著我們進一步針對單核酸變異，利用點突變的方式製造突變病毒，並於細胞模式及動物模式分析該點突變在病毒組織特異性上所扮演的腳色。結果發現於中樞神經系統發現的5’UTR-G597C和3B-K8N單點突變病毒感染橫紋肌瘤細胞株細胞(Rhabdomyosarcoma cell)以及膠質母細胞瘤 (SF268 cell)下，產生之RNA複製能力、病毒蛋白質表現亮以及病毒效價與野生型相比略微下降。然而在動物實驗方面5’UTR-G597C及3B-K8N單點突變腸病毒以口餵感染小鼠模式動物可以發現，相比於野生病毒株有較早產生神經致病性的現象。利用次世代定序發現到了腸病毒在各個組織的基因變異，在小鼠動物實驗中證實這些變異點會增強腸病毒致病性，其可能是經由病毒擴散的機轉造成致病性的差異，而詳細機轉還有待更多的實驗來驗證。