近日，兽医学院/动物疫病防控全国重点实验室黄耀伟教授课题组与浙江大学有关研究团队合作在美国科学院院刊PNAS（影响因子9.58）上发表题为"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），首次报道了戊型肝炎病毒（Hepatitis E virus，HEV）的一种新型病毒蛋白，并对其产生、功能与涉及的致病机制开展了系统研究，其结果同时发现了正链RNA病毒复制酶蛋白后加工的一种新模式。
戊型肝炎病毒为正链RNA病毒，是一种全球流行的导致急性或慢性肝炎的人兽共患病原体，在世界范围内每年导致约2000万例感染、300万戊型肝炎临床病例以及6万人死亡。HEV在多种畜禽和野生动物中存在，尤其在猪群中感染率较高，已报道可以从猪、老鼠、兔子、鹿及骆驼等动物跨种传播至人类，因此也具有重要的兽医公共卫生意义。免疫功能低下人群（如HIV感染者、接受化疗的患者或风湿性疾病患者）尤其容易感染HEV并发展为慢性感染。其中，基因3型HEV感染与肝纤维化和肝硬化的发生密切相关。研究表明，约10%的慢性HEV感染患者会进展为肝纤维化，并在2-3年内发展为致命的肝硬化。然而，HEV感染引发肝纤维化的具体机制仍不清楚。此外，HEV的ORF1基因编码蛋白是一种假定的多结构域复制酶蛋白，由甲基转移酶（Met）、Y结构域（Y）、假定的木瓜蛋白酶样半胱氨酸蛋白酶（PCP）、高变区（HVR）、Macro结构域（或称X结构域）、解旋酶（Hel）和RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）组成。正链RNA病毒的多聚蛋白后加工一般由其编码的蛋白酶剪切出多个成熟蛋白来实现；然而，由于ORF1中的PCP没有酶切活性，ORF1全长多聚蛋白在真实感染状态下能否，以及如果能，又如何被加工以实现其功能，长期以来是HEV研究领域的一个未解的重要科学问题。
合作团队聚焦以上领域内难题，通过前后约七年的不懈努力，首次揭示了HEV的多功能域复制酶ORF1通过独特的泛素-蛋白酶体加工过程，生成一种新型病毒蛋白——HEV衍生的SMAD激活因子（HEV-Derived SMAD Activator, HDSA）。HDSA缺少Hel和RdRp结构域，但能够进入细胞核与肝细胞中的SMAD3形成紧密复合物，显著增强纤维化TGF-β/SMAD信号通路，从而促进肝纤维化的发生（图）。源自基因3型或4型HEV ORF1的HDSA，而非基因1型，才具备这一特征，这与临床上尚未发现由基因1型HEV引起肝纤维化的报道一致。研究还发现，通过突变ORF1中蛋白酶体加工的关键残基（P989C、A990C和A991C，简称PAA-3C），阻遏HDSA的产生，可以有效预防HEV感染诱导的肝纤维化。以上发现也在HEV的沙鼠感染模型得到验证。
这项研究不仅首次在体内和体外鉴定了由宿主蛋白酶体加工HEV ORF1衍生的病毒蛋白HDSA，为正链RNA病毒多聚蛋白的后加工提供了一种独立于病毒蛋白酶处理的新机制模式，同时阐明了其在肝纤维化中的关键作用，为理解HEV慢性感染导致肝纤维化的分子机制提供了全新视角。此外，合作研究团队的前一项研究工作表明热休克蛋白90（HSP90）能够保护ORF1全长蛋白不被降解，促进HEV的复制（Zhang et al., Journal of Hepatology, 2023）。结合本研究，提示完整的ORF1蛋白在病毒感染状态下需要不被降解而发挥复制病毒RNA的作用；而在HSP90解离后，ORF1全长蛋白被宿主泛素-蛋白酶体加工为HDSA，进而在慢性感染情况下促进肝脏纤维化的发生。以上工作为领域内存在数十年的HEV ORF1全长蛋白是否被加工及其意义的争议提供了合理的解答。
图：HEV新型病毒蛋白HDSA的产生及其诱导肝纤维化的作用机制
浙江大学生命科学研究院徐平龙教授、华南农业大学兽医学院/动物疫病防控全国重点实验室黄耀伟教授和浙江大学医学院附属第一医院梁廷波教授为该论文的共同通讯作者。浙江大学杭州国际科创中心张飞研究员和浙江大学实验动物中心徐令东高级工程师为该论文的共同第一作者（工作前均为黄耀伟及徐平龙教授之前联合指导培养的博士和博士后）。研究得到国家自然科学基金-广东省联合基金重点项目（U22A20521）、国家重点研发计划项目（2021YFA1301401）、国家自然科学基金项目（32321002、31725017和31830052）等项目的资助。
相关论文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2419946122
文图/兽医学院
