近日，獸醫(yī)學院/動物疫病防控全國重點實驗室黃耀偉教授課題組與浙江大學有關研究團隊合作在美國科學院院刊PNAS（影響因子9.58）上發(fā)表題為"Proteasomal processing of the viral replicase ORF1 facilitates HEV-induced liver fibrosis"的研究工作（Proc Natl Acad Sci U S A. 2025, 122(11):e2419946122）,，首次報道了戊型肝炎病毒（Hepatitis E virus,，HEV）的一種新型病毒蛋白，并對其產生,、功能與涉及的致病機制開展了系統(tǒng)研究,，其結果同時發(fā)現了正鏈RNA病毒復制酶蛋白后加工的一種新模式。
戊型肝炎病毒為正鏈RNA病毒,，是一種全球流行的導致急性或慢性肝炎的人獸共患病原體,，在世界范圍內每年導致約2000萬例感染、300萬戊型肝炎臨床病例以及6萬人死亡,。HEV在多種畜禽和野生動物中存在,，尤其在豬群中感染率較高，已報道可以從豬,、老鼠,、兔子,、鹿及駱駝等動物跨種傳播至人類，因此也具有重要的獸醫(yī)公共衛(wèi)生意義,。免疫功能低下人群（如HIV感染者,、接受化療的患者或風濕性疾病患者）尤其容易感染HEV并發(fā)展為慢性感染。其中,，基因3型HEV感染與肝纖維化和肝硬化的發(fā)生密切相關,。研究表明，約10%的慢性HEV感染患者會進展為肝纖維化,，并在2-3年內發(fā)展為致命的肝硬化,。然而，HEV感染引發(fā)肝纖維化的具體機制仍不清楚,。此外,，HEV的ORF1基因編碼蛋白是一種假定的多結構域復制酶蛋白，由甲基轉移酶（Met）,、Y結構域（Y）,、假定的木瓜蛋白酶樣半胱氨酸蛋白酶（PCP）、高變區(qū)（HVR）,、Macro結構域（或稱X結構域）,、解旋酶（Hel）和RNA依賴性RNA聚合酶（RdRp）組成。正鏈RNA病毒的多聚蛋白后加工一般由其編碼的蛋白酶剪切出多個成熟蛋白來實現,；然而,，由于ORF1中的PCP沒有酶切活性，ORF1全長多聚蛋白在真實感染狀態(tài)下能否,，以及如果能,，又如何被加工以實現其功能，長期以來是HEV研究領域的一個未解的重要科學問題,。
合作團隊聚焦以上領域內難題,，通過前后約七年的不懈努力，首次揭示了HEV的多功能域復制酶ORF1通過獨特的泛素-蛋白酶體加工過程,，生成一種新型病毒蛋白——HEV衍生的SMAD激活因子（HEV-Derived SMAD Activator, HDSA）,。HDSA缺少Hel和RdRp結構域，但能夠進入細胞核與肝細胞中的SMAD3形成緊密復合物,，顯著增強纖維化TGF-β/SMAD信號通路,，從而促進肝纖維化的發(fā)生（圖）。源自基因3型或4型HEV ORF1的HDSA,，而非基因1型,，才具備這一特征，這與臨床上尚未發(fā)現由基因1型HEV引起肝纖維化的報道一致,。研究還發(fā)現,，通過突變ORF1中蛋白酶體加工的關鍵殘基（P989C,、A990C和A991C，簡稱PAA-3C）,，阻遏HDSA的產生,，可以有效預防HEV感染誘導的肝纖維化。以上發(fā)現也在HEV的沙鼠感染模型得到驗證,。
這項研究不僅首次在體內和體外鑒定了由宿主蛋白酶體加工HEV ORF1衍生的病毒蛋白HDSA，為正鏈RNA病毒多聚蛋白的后加工提供了一種獨立于病毒蛋白酶處理的新機制模式,，同時闡明了其在肝纖維化中的關鍵作用,，為理解HEV慢性感染導致肝纖維化的分子機制提供了全新視角。此外,，合作研究團隊的前一項研究工作表明熱休克蛋白90（HSP90）能夠保護ORF1全長蛋白不被降解,，促進HEV的復制（Zhang et al., Journal of Hepatology, 2023）。結合本研究,，提示完整的ORF1蛋白在病毒感染狀態(tài)下需要不被降解而發(fā)揮復制病毒RNA的作用,；而在HSP90解離后，ORF1全長蛋白被宿主泛素-蛋白酶體加工為HDSA,，進而在慢性感染情況下促進肝臟纖維化的發(fā)生,。以上工作為領域內存在數十年的HEV ORF1全長蛋白是否被加工及其意義的爭議提供了合理的解答。
圖：HEV新型病毒蛋白HDSA的產生及其誘導肝纖維化的作用機制
浙江大學生命科學研究院徐平龍教授,、華南農業(yè)大學獸醫(yī)學院/動物疫病防控全國重點實驗室黃耀偉教授和浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院梁廷波教授為該論文的共同通訊作者,。浙江大學杭州國際科創(chuàng)中心張飛研究員和浙江大學實驗動物中心徐令東高級工程師為該論文的共同第一作者（工作前均為黃耀偉及徐平龍教授之前聯合指導培養(yǎng)的博士和博士后）。研究得到國家自然科學基金-廣東省聯合基金重點項目（U22A20521）,、國家重點研發(fā)計劃項目（2021YFA1301401）,、國家自然科學基金項目（32321002、31725017和31830052）等項目的資助,。
相關論文鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2419946122
文圖/獸醫(yī)學院
