单纯疱疹病毒性脑炎(HSE)是由1型单纯疱疹病毒(HSV-1)引发的中枢神经系统感染,是散发性病毒性脑炎中最常见的一种类型。其致病过程主要依赖病毒借助宿主细胞表面受体(如nectin-1)侵入神经元,从而触发强烈的炎症反应并造成神经组织损伤。目前,阿昔洛韦及其衍生物作为标准治疗手段,主要通过抑制病毒DNA聚合酶阻断病毒复制,但在长期应用中逐渐暴露出肾毒性和病毒耐药性等问题,后者多与病毒激酶或DNA聚合酶基因突变相关。与此同时,HSV-1在人群中感染率极高,还可引起角膜炎等并发症,且尚无获批疫苗可供预防,使得开发新型治疗策略成为迫切需求。
针对这一挑战,郑州大学刘军杰、史进进和张振中团队受病毒入侵机制启发,提出了一种利用工程化细胞作为“诱饵”捕获并清除病毒的新思路。近日,相关研究于Cell Reports(中科院1区,IF6.9)发表,论文题为Enucleated cells with Nectin-1 overexpression capture HSV-1 and promote viral elimination for herpes simplex encephalitis therapy,通过基础与动物实验验证了这一策略的有效性,为突破现有治疗瓶颈提供了潜在方向。
F1.Graphical abstract
该研究的核心创新在于构建了高表达nectin-1受体的去核间充质干细胞(eMSCs)。nectin-1作为HSV-1入侵的关键受体,可特异性结合病毒糖蛋白D并介导膜融合过程。虽然HSV-1还可利用HVEM或3-OSHS等其他受体,但已有研究表明,nectin-1的表达水平与病毒入侵效率密切相关。通过基因工程技术增强eMSCs中nectin-1的表达,使其具备竞争性结合HSV-1病毒颗粒的能力,从而在神经元微环境中降低病毒对宿主细胞的攻击。此外,这些细胞在构建时已去除细胞核,从根源上阻断了病毒基因组的复制与扩散,规避了传统抗病毒疗法中常见的病毒逃逸问题。
实验结果显示,eMSCs在体外能够高效捕获病毒,且由于其无核特性,捕获病毒后约60小时会启动内源性凋亡,并特异性诱导巨噬细胞的胞葬作用,从而加速病毒在体内的清除。这种集竞争性捕获与凋亡介导清除于一体的双重机制,是现有药物如阿昔洛韦所不具备的。在HSE小鼠模型中,eMSCs处理显著降低了脑内病毒载量,并减轻了炎症反应,显示出良好的治疗潜力。
该研究成果为HSE的治疗提供了一种全新范式。eMSCs策略不仅规避了阿昔洛韦的耐药性和毒性问题,还通过模拟机体自然免疫过程增强了病毒清除能力,在原发感染与潜伏再激活模型中均表现出显著疗效。相比传统核苷类似物药物,这种细胞疗法具有更高的特异性,对宿主细胞损伤更小,同时eMSCs的凋亡特性也避免了其在体内长期留存带来的风险。未来研究可进一步优化eMSCs的制备工艺和递送方式,探索其与现有抗病毒药物联用的临床转化路径。总体来看,该研究凸显了受体介导的病毒捕获机制在抗感染治疗中的应用价值,也为其他病毒性疾病的干预提供了新思路。不过,目前相关结果仍限于动物模型阶段,其安全性与规模化可行性尚待后续验证。
通讯作者介绍
刘军杰,博士,主要从事分子药剂学研究。以第一或通讯作者在J Control Release, Sci Adv, Adv Mater, Adv Sci, Nano Lett等期刊发表SCI论文30余篇。主持国家自然科学基金3项(面上2项、青年1项);中国博士后基金2项(特别资助1项、面上一等1项);省部级项目6项(省优青基金、省科技研发计划、省高校创新人才、省青年人才托举、省高校重点科研项目等)。相继入选中原青年拔尖人才、中国科协青年托举人才、河南省高层次人才、河南省高校创新人才、河南省青年托举人才、重庆市优博等。担任河南省乳腺癌防治工程中心副主任、中国颗粒学会青年理事、河南省生物学会理事、中国抗癌协会纳米生物学会青年委员、河南省药学会药剂专委会秘书等。
史进进,郑州大学药学院教授,博士生导师,河南省肿瘤重大疾病靶向治疗与诊断重点实验室副主任、药学院药物创新与转化研究所主任、河南省生物工程研究中心副主任。国家优青,河南省杰青获得者,河南省高校创新团队负责人,中原青年拔尖人才,河南省高层次人才,河南省高校科技创新人才,河南省药品监督管理局、市场管理局外聘专家。一直从事药剂学领域研究,主要包括基于活细胞的药物递送体系靶向治疗研究;吸入式药物递送系统研究;高效透皮药物递送系统研究。主持国家、省部级项目18项。获河南省科学技术进步奖一等奖(排名2)、河南省教育厅科技成果一等奖(3项)等。以第一作者或通讯作者在Sci. Adv.、Nature. Commun.、Adv. Mater.等高质量期刊发表SCI论文90余篇,授权国家发明专利10项,合作开发转化1项。任中国颗粒学会青年理事、河南省药学会常务理事、河南省药学会药剂专委会主任委员等。
张振中,二级教授,博士生导师,药学院、药物研究院执行院长,国家有突出贡献中青年专家,中原学者,河南省优秀专家,河南省优秀教师,河南省生物物理学会理事长,中国生物颗粒学会理事,河南省药学会副理事长,河南省中青年骨干教师,河南省科技创新团队(药物新制剂)带头人,河南省杰出青年基金获得者,河南省杰出科技创新人才,国家人事部优秀留学回国人员,河南省高等学校创新人才培养对象,河南省高校杰出科研人才。多次参加教育部本科教学质量工程(精品课程、教学名师等),长江学者,等评审工作,教育部学位中心优秀博士、硕士论文评审工作等。主持国家自然科学基金8项、国家纳米科技专项1项等国家和省级项目。已发表研究论文300余篇,SCI收录230余篇,其中一区有90余篇;影响因子>10分的论文20余篇。以通讯作者发表的2篇论文进入世界前1%高被引论文。郑州大学“药理毒理学科”ESI贡献率连续多年排名第1,“材料科学”连续多年第2。参编国家规划教材6部,参编专著1部(纳米毒理学,副主编)。申请专利100余项,授权50余项。河南省科技进步一等奖1项(第1名),二、三等奖6项,厅局级8项。
本文作者:Z.L.
责任编辑:Y.Z.
文章题目:Enucleated cells with Nectin-1 overexpression capture HSV-1 and promote viral elimination for herpes simplex encephalitis therapy
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117099