寨卡病毒与登革热病毒相似,是一种经蚊媒传播的黄病毒,现已传播至80多个国家和地区。研究表明寨卡病毒感染与成人肌肉无力、麻痹等神经系统疾病病及胎儿小头畸形密切相关。世界卫生组织在2016年2月将寨卡病毒的爆发与传播列为全球突发公共卫生事件。寨卡病毒在南美及东南亚地区等地区持续蔓延,我国地处热带、亚热带及温带适宜伊蚊的生存与繁殖,为寨卡病毒传播提供良好的媒介;沿海省份华侨众多,且与外界经济贸易与人员来往频繁,面临较大输入性及本土传播威胁。此外,寨卡病毒与登革热病毒具有相似的免疫表位,交叉反应抗体可能会通过Fc受体增强病毒的感染,而登革热病毒已在我国广东地区本土化传播。目前尚无获批上市的预防疫苗及特异性抗病毒药物。本论文从临床常用广谱抗病毒药物入手,试图获得可用于临床治疗寨卡病毒感染的药物。本研究从临床常用药物中筛选得到一系列具有抗寨卡病毒活性的药物,包括氯喹、利巴韦林、25-羟基胆固醇与葡萄糖胺等。其中,我们研究证明氯喹具有较好的抗病毒活性。氯喹可被人体肠道快速吸收并广泛分布于机体各器官,尤其是可穿越胎盘及胎脑屏障,经大量临床验证生物安全性好、孕妇用药对胎儿没有明显副作用。因此,本研究主要探究氯喹的抗病毒作用及其分子机制。我们发现在Vero细胞中氯喹剂量依赖性抑制寨卡病毒的复制及减少子代病毒的产生,有效降低Vero细胞的感染率;在Huh7细胞及MEF细胞中同样可减少寨卡病毒的感染。利用免疫缺陷小鼠SCID Beige建立了寨卡病毒乳鼠感染模型和母婴传播模型,应用这些模型评估氯喹在体内的抗病毒作用。研究发现氯喹可以显著提高寨卡病毒感染的SCID Beige乳鼠的生存率、减轻感染乳鼠的神经障碍症状、降低脑和脾脏等组织中的病毒载量。此外,氯喹也可以明显减轻成年SCID Beige小鼠的病毒血症。尤为重要的是,氯喹可有效阻断寨卡病毒的母婴传播,降低孕鼠病毒血症和胎盘病毒载量、避免胎儿小头畸形。上述结果表明,氯喹在体内外均可以有效抑制寨卡病毒的感染,但其作用机制尚不明确。首先我们研究表明氯喹不影响寨卡病毒与细胞表面受体结合进入细胞,进一步探索发现感染早期及中后期添加氯喹均可显著抑制寨卡病毒的感染,说明氯喹可能作用于寨卡病毒生命周期的不同阶段。通过内体分离及荧光定位实验发现,氯喹可以通过阻断早期内体酸化抑制寨卡病毒包膜与内体膜的融合,进而阻断病毒RNA由内体向胞质释放的过程。有研究证明黄病毒可利用自噬体膜系统促进自身复制,我们研究发现寨卡病毒感染会引发细胞自噬的增加,敲除自噬相关基因ATG5及自噬阻断剂氯喹处理均显著降低寨卡病毒复制及子代病毒产生,而自噬诱导剂雷帕霉素处理促进病毒的复制。这些发现表明,氯喹可能通过抑制感染细胞内体中病毒RNA的释放和自噬依赖的RNA复制,从而提高感染乳鼠的生存率、阻断母婴传播。此外,在前期研究中,本实验室通过单细胞PCR技术从寨卡感染康复者体内得到31株针对寨卡病毒E蛋白的单克隆抗体。本研究利用寨卡病毒乳鼠感染模型评估了 5株中和抗体7B3、7F4、8D10、1C11、6A6的保护效果,其中7B3、1C11及6A6可以有效治疗寨卡病毒感染、提高小鼠生存率。进一步研究发现,7B3具有最好的保护效果,并且呈现剂量依赖性。此外,在攻毒前给与抗体,7B3、6A6可有效预防寨卡病毒的感染。这一发现为寨卡病毒的抗体药物研究及疫苗的设计提供了理论支撑。