武漢病毒研究所王延軼團隊最新PNAS

基孔肯雅病毒（CHIKV）對全球公共衛(wèi)生構成持續(xù)威脅。

2026年3月18日，中國科學院武漢病毒研究所王延軼獨立通訊在PNAS在線發(fā)表題為“The SMARCA4–TMEM47 axis plays an essential role in chikungunya virus RNA replication”的研究論文。該研究鑒定出cBAF復合物的核心ATP酶亞基SMARCA4是CHIKV的宿主因子。SMARCA4作為染色質重塑因子，調控四次跨膜蛋白TMEM47的表達。

TMEM47的缺失會損害CHIKV在不同類型細胞中的復制，并降低小鼠感染CHIKV后的病毒載量和病理效應。TMEM47可與CHIKV RNA及其非結構蛋白nsP1相互作用。異位表達nsP1可導致TMEM47顯著重新分布至質膜，而TMEM47在此處是病毒復制球狀體成功組裝所必需的。此外，作者發(fā)現(xiàn)SMARCA4抑制劑能夠抑制細胞內的CHIKV復制。這些結果表明，SMARCA4–TMEM47軸在CHIKV完整生命周期中發(fā)揮關鍵作用，有望成為抗CHIKV治療的潛在靶點。

基孔肯雅病毒（CHIKV）是一種主要由埃及伊蚊和白紋伊蚊傳播的甲型病毒，于1952年在坦桑尼亞一次致殘性關節(jié)炎疾病暴發(fā)期間首次被鑒定。近期，世界衛(wèi)生組織（WHO）警示，全球范圍內的CHIKV傳播已顯著增加。CHIKV感染通常表現(xiàn)為急性癥狀，包括發(fā)熱、頭痛和嚴重的多關節(jié)痛，其特征性關節(jié)疼痛在慢性病例中常持續(xù)數(shù)月乃至數(shù)年。作為一種新出現(xiàn)的全球健康威脅，目前尚無針對CHIKV感染的特異性抗病毒療法獲批，這凸顯了開發(fā)有效治療手段的迫切性。

CHIKV是一種正義單鏈RNA病毒，病毒顆粒直徑約70納米。其基因組編碼四種非結構蛋白（nsP1、nsP2、nsP3和nsP4）以及五種結構蛋白（C、E3、E2、6K和E1）。病毒基因組按5‘-nsP1-nsP2-nsP3-nsP4-C-E3-E2-6K-E1-3’的順序排列。CHIKV的生命周期包括吸附、內化、復制、組裝和病毒顆粒釋放等多個階段。首先，CHIKV通過其特異性細胞受體結合至細胞質膜，隨后經由網(wǎng)格蛋白介導的內吞作用進入細胞。繼而在酸性環(huán)境因素作用下，病毒E1蛋白的融合肽插入內吞體膜，導致病毒包膜與內吞體膜融合，從而將病毒基因組RNA（gRNA）釋放至細胞質中。細胞質中的gRNA被翻譯為非結構多蛋白nsP1-nsP4，這些多蛋白主要經蛋白酶nsP2依次進行蛋白水解切割，產生四種非結構蛋白（nsP1、nsP2、nsP3和nsP4）。這些新合成的蛋白募集宿主因子，重塑細胞質膜，形成直徑50至70納米的球狀結構，為病毒RNA復制提供了一個受保護的微環(huán)境。

病毒的正義單鏈RNA（[+] ssRNA）gRNA位于復制球狀結構中，該結構通過其頸部由nsP1十二聚體環(huán)形成的通道與細胞質相連，該通道也構成結構襯里，而nsP2和nsP3則位于細胞質側。在球狀結構內部，nsP4 RNA聚合酶以病毒基因組（+）ssRNA為模板合成全長（?）ssRNA。在延伸過程中，新生的（?）ssRNA與模板短暫堿基配對，形成復制性雙鏈RNA（dsRNA）。隨后，新合成的（-）ssRNA既可作為病毒基因組（+）ssRNA復制的模板，也可用于26S亞基因組RNA的轉錄。亞基因組RNA被翻譯為結構多蛋白（C-E3-E2-6K-E1），其中衣殼蛋白C以自蛋白水解的方式在翻譯過程中被切割。E2和E1則經歷翻譯后修飾并被轉運至質膜。結構蛋白成熟后，病毒衣殼與包膜蛋白及（+）ssRNA組裝，成熟的病毒粒子通過出芽方式釋放。

TMEM47可調節(jié)由 CHIKV nsP1誘導的細胞膜重塑過程（圖片源自PNAS）

位于質膜上的復制球狀結構為CHIKV復制提供了平臺。每個球狀結構在x–z平面上呈現(xiàn)正高斯曲率（凸面），在x–y平面上呈現(xiàn)負曲率（凹面），整體呈馬鞍形。病毒復制球狀結構通過一個狹窄的頸部（約10納米）維持與細胞質的連通性，該頸部包含一個選擇性孔道，介導新合成的病毒RNA輸出以及必需宿主因子和代謝物的輸入。球狀結構腔室將病毒dsRNA隔離其中，其尺寸與病毒基因組長度相關。CHIKV nsP1在RNA復制過程中對穩(wěn)定此結構起關鍵作用，而RNA聚合的能量則驅動球狀結構的形態(tài)發(fā)生。盡管已知病毒nsP2、nsP3和nsP4參與球狀結構的形成，但球狀結構組裝與功能所需的完整宿主因子譜仍未明確，這是理解CHIKV生命周期的一個關鍵空白。

在本研究中，作者利用基于CRISPR-Cas9的全基因組篩選技術，鑒定出對CHIKV感染至關重要的宿主因子。作者的篩選結果顯示，SMARCA4是CHIKV生命周期順利完成的關鍵宿主因子。實驗表明，SMARCA4調控TMEM47的轉錄，而異位表達TMEM47能夠完全恢復SMARCA4缺陷細胞中的CHIKV復制。作者進一步證明，TMEM47通過與病毒RNA和nsP1相互作用，介導CHIKV誘導的膜重塑，直接促進病毒復制球狀結構的生物發(fā)生。綜上所述，該研究結果表明，TMEM47是CHIKV復制球狀結構組裝的關鍵介導因子，SMARCA4–TMEM47軸可能作為抗CHIKV策略的潛在靶點。

https://doi.org/10.1073/pnas.2529607123