【深度解析】单纯疱疹病毒（HSV）入侵细胞机制 & 疫苗研发难点及突破

单纯疱疹病毒（herpes simplex virus，HSV）是一种普遍存在的含双链DNA的包膜病毒。HSV包括HSV‐1和HSV‐2两种血清型^［1］。HSV‐1和HSV‐2均属于疱疹病毒家族中的α亚科，是具有包膜结构的双链DNA病毒。HSV核心是长约152 000 bp的线性双链DNA，由二十面体衣壳包围，衣壳外为被膜，内包含二十多种能调节病毒复制周期的重要蛋白，是疱疹病毒的特征性结构，可联络衣壳与囊膜形成完整的病毒粒子^［2］。HSV最外层为脂质双分子层包膜，膜上至少含12种病毒膜蛋白（gB、gC、gD、gE、gG、gH、gI、gJ、gK、gL、gM、gN）^［3］，对病毒进入宿主细胞及病毒免疫逃逸均至关重要。

单纯疱疹病毒-1型（HSV-1）感染人体可引起口唇炎、结膜炎及脑炎等疾病，单纯疱疹病毒-2型（HSV-2）感染可导致多年龄段的生殖器疱疹，这两种病毒均可在人体建立终身潜伏感染。流行病学调查显示，目前每年约有1. 4亿人感染HSV‐1，5亿人感染HSV‐2^［4］，且病例数呈逐年上升趋势。目前为止，全球尚无HSV疫苗获批上市，因此，对HSV疫苗的研发迫在眉睫。

目前的研究模型中，HSV与宿主细胞上的受体特异性结合后可引起病毒表面糖蛋白的构象变化，从而介导HSV进入细胞。作用机制通过2种类似的途径实现：①通过病毒包膜与宿主细胞质膜的直接融合进入细胞，病毒采用该途径进入成纤维细胞和淋巴细胞；②病毒触发宿主细胞质膜内陷形成内体，通过内吞作用进入细胞质中，病毒采用该途径进入神经元细胞^［5］。但具体以哪种途径进入可能取决于宿主细胞表面受体的类型^［6］，如gB的配对免疫球蛋白样受体α（paired immunoglobulin⁃like receptor alpha，PILRα），以及gH-gL的整合素受体αvβ3、αvβ6、αvβ8，可能与病毒非必需包膜蛋白（gC、gE、gG、gI、gJ、gK、gM、gN）的作用有关^［7］，宿主细胞膜上的受体数量也可能会影响病毒的进入方式。

游离状态的病毒与宿主细胞特异性受体结合前，带正电荷的包膜糖蛋白gC、gB会先结合宿主细胞表面带负电荷的硫酸肝素蛋白聚糖（heparan sulfate proteoglycan，HSPG）^［8-9］，这有助于在宿主细胞表面浓缩病毒颗粒^［10］，但该过程不引发特异性的膜融合。

gC、gB与HSPG结合后，紧接着，结合蛋白gD发挥作用，识别并结合宿主细胞表面的特异性受体，该过程是启动融合反应所必须的。gD蛋白与疱疹病毒进入受体（herpesvirus entry mediator，HVEM）结合后发生构象变化，可能通过促融合结构域（pro-fusion domain，PFD） 将激活信号传递至gH-gL。

gH-gL 异二聚体是疱疹病毒融合机制中的重要组成部分，在融合过程中的作用较为复杂，且在所有疱疹病毒中均是保守的。目前主流的观点认为，α 类疱疹病毒家族中gH-gL的结构不同于任何已知的融合蛋白，该异二聚体可能发挥信号传递作用，将受体结合信号从gD传递至gB，而不直接作为融合蛋白，即gD与HVEM结合后将激活信号传递至gH-gL，然后gH-gL将激活信号传递至gB。

gB是一种Ⅲ类膜融合蛋白，是疱疹病毒中最保守的膜融合糖蛋白。gB 最初以融合前构象锚定在病毒包膜上 ，在收到上游传递的激活信号后，gB 发生构象变化重新折叠成融合后构象，融合后构象能将自身疏水性的残基插入宿主细胞膜中促进融合孔的形成，从而驱动病毒包膜和宿主细胞膜融合。

病毒结构和膜融合机制研究有助于寻找合适的靶点开发药物或疫苗，通过抑制 HSV进入宿主细胞来阻断 HSV的潜伏感染^[11]。

目前为止，尚无HSV疫苗成功上市，HSV疫苗研发为何如此之难，一款好的HSV疫苗究竟需要具备哪些特点？

由于HSV病毒及细胞表面蛋白结构的影响，使用细胞培养病毒时，获得的病毒量很少，需要寻求一种新型细胞系来提高病毒量。另外，研究人员在用小鼠模型进行HSV疫苗实验存在很多局限性。小鼠模型适于开发预防性疫苗，豚鼠模型适于开发治疗性疫苗，但由于豚鼠不适合用基因敲除实验来评估作用机制，研究人员尝试利用恒河猴等与人类亲缘关系较近的实验动物，尽量缩小动物实验和临床试验的差距，但是使用恒河猴进行模拟实验成本太高，因此需要建立一个更有效的动物实验平台来寻求突破。其次，构建模型时，实验动物的性别也是应考虑的重要因素。在以往的研究中发现，研制HSV疫苗时多用雌性动物，但应用于雄性动物中，疫苗的保护效力低于雌性动物，因此，应充分考虑实验动物的性别差异对 HSV 疫苗的限制，进而开发兼容性更高的HSV疫苗。此外，合理使用佐剂以及关注疫苗不同注射方式对其保护作用的影响对于HSV疫苗的研发也至关重要^[12]。

ACROBiosystems百普赛斯开发了一系列抗原、抗体、试剂盒等产品，助力单纯疱疹疫苗的迅速研发。

产品及优势

高纯度：高纯度经SDS-PAGE及SEC-MALS验证；

高活性：生物活性经ELISA抗体结合实验验证；

更天然：真核HEK293细胞表达，蛋白结构更接近天然构象。

高灵敏，高特异，可准确检测样本中gC、gD蛋白；

HEK293细胞重组表达，批间稳定性好。

精密度高： 批内及批间精密度CV值均<20%；

回收率高：加标回收率在80%-120%内。

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验证数据

高纯度经SEC-MALS验证

The purity of HSV-2 (strain 333) Envelope Glycoprotein C (gC), His Tag (Cat. No. GLC-V52H3) is more than 90% and the molecular weight of this protein is around 45-60 kDa verified by SEC-MALS.

高活性经ELISA验证

Immobilized HSV-2 (strain 333) Envelope Glycoprotein C (gC), His Tag (Cat. No. GLC-V52H3) at 5 μg/mL (100 μL/well) can bind Anti-HSV2 gC antibody with a linear range of 0.6-78 ng/mL (QC tested).

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• • gC抗体（Cat. No. HSV-Y184）

活性（Bioactivity）-ELISA

Immobilized HSV-2 (strain 333) Envelope Glycoprotein C (gC), His Tag (MALS verified) (Cat. No. GLC-V52H3) at 2 μg/mL (100 μL/well) can bind Monoclonal Anti-gC-HSV-2 (strain 333) Antibody, Mouse IgG1 (3A12) (Cat. No. HSV-Y184) with a linear range of 0.098-6.25 ng/mL (QC tested).

点击申请Protocol

• • gC抗体检测试剂盒（Cat. No. RAS-T197）

使用空白血清验证基质干扰，在不影响检测灵敏度的前提下，测得最小稀释倍数MRD为1:100。

Cut-off值

两个实验人员三天检测的 OD 值的2.1倍的平均值作为当日 Cut-off 值，3 天 Cut-off 平均值将作为最终报告的 Cut-off 值，经计算最终报告的Cut-off值为0.096。

精密度

批内精密度：1个分析批，7个已知浓度的样本，每个样本重复测试10次，以评估批内的精密度。

批间精密度：3个分析批，每批7个已知浓度的样本，每个样本重复测试10次，以评估批间的精密度。

*N代表分析批数量，n代表实验重复次数

经验证该项目的批内及批间精密度CV均≤20%，满足试剂盒申明的标准范围。

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