Project title
96學年度國家科學及技術委員會補助研究計畫
Acronym
專題研究計畫
Internal ID
NSC96-2314-B040-005
Principal Investigator
Status
research project
Start Date
August 1, 2007
End Date
July 31, 2008
Organizations
中山醫學大學免疫學研究所
Partner Organizations
Project Web Site
Options
利用動物及細胞模式探討人類微小病毒B19結構蛋白獨立區域誘發自體抗體及自體免疫疾病產生的免疫機轉之研究
Description
目前許多研究報告指出人類微小病毒B19 (B19)感染和自體免疫疾病及自體抗體產生
有密切的關係。B19 感染有各種各樣的臨床綜合症狀,包括傳染性紅斑(第五種疾病),再
生不良貧血, 胎兒流產、關節病、血管炎等。B19 是屬於小病毒(Parvoviridae)且無套
膜之單股DNA 病毒，基因約為5600 bases。主要由兩個殼體蛋白(結構蛋白)〔VP1 (781
amino acids [aa]) 和VP2 (554 aa)〕和非結構蛋白NS-1 所組成。這兩個殼體蛋白
除了VP1 比VP2 在N 端多了227 amino acids 外，它們有著相同的open reading frame
序列，而這多出的序列已被命名為結構蛋白獨立區域[VP1 unique region (VP1u)]。
但至目前為止，人類微小病毒B19 在這些自體免疫疾病發展的角色仍不清楚。
過去我們實驗室發現B19 感染會造成自體抗體的產生，包括抗嗜中性白血球細胞質抗
體(ANCA)和抗牛心脂抗體(aCL)〔Lupus 2000; 9: 551-554]。另外也發現在全身性紅斑性
狼瘡病人血清中有B19 DNA 的存在，而這些全身性紅斑性狼瘡患者也被發現如果檢測
結果是沒有B19 抗體的病人比有B19 抗體的病人較常發現具有B19 DNA (p<0.05)〕〔
Rheumatology (Oxford). 2001; 40: 152-7.]。此外，B19 病毒感染對宿主的傷害，已知主
要為B19 的非結構蛋白NS1 會對紅血球系細胞造成毒性並引起細胞凋亡。而在我們對
於非紅血球系細胞之影響的研究，結果發現轉染NS1(EGFP-NS1)的COS-7 細胞(非紅血
球系細胞)也會產生細胞凋亡的情形，但主要是經由粒線體路徑所誘發並造成細胞G1
arrest〕〔Scand J Infect Dis 2004;36:570-577.]，並且NS1 會增加COS-7 細胞之IL-6 之
表現及分泌，進而促進自體抗體的產生〔Clin Exp Immunol 2006;144:152–157.]。這些
B19 研究結果顯示B19 感染與自體免疫疾病有密切之關係。
而在我們最近的B19 研究結果則發現在一些急性感染B19 的病人，血清中的抗牛心脂
抗體和抗β2GPI 抗體(抗磷脂質抗體)的表現可能和結構蛋白獨立區域VP1u 有關係
[Clinica Chimica Acta 2006 Nov 10; [Epub ahead of print]]。因此，VP1u 在B19 感染、自
體抗體和自體免疫疾病、抗磷脂質抗體產生之間則扮演著相當重要的角色。而為了再
更深入的瞭解VP1u 引發自體免疫之相關機轉，我們將進行五年的連續性研究。主要
研究主軸為下:
1. 構築不同片段、突變點之VP1u 區域並送至原核表達系統，純化蛋白質或合成生.
片段並製備兔子多株抗體及老鼠單株抗體。利用抗VP1u 兔子多株抗體及單株抗體
免疫注射老鼠並比較正常或懷孕小鼠及自體免疫疾病模式小鼠，以分析及評估不同
種類的老鼠之血清抗磷脂質抗體及血液抗磷脂質症候群之表現，並分析老鼠之各器
官組織傷害及細胞的影響。
2. 將不同片段及突變點之VP1u 蛋白質或生.片段或各種抗VP1u 兔子多株抗體及單
株抗體和細胞共同培養，以分析VP1u 抗體及蛋白質對細胞之影響，進而瞭解VP1u
誘發自體免疫的免疫分子機轉。
3. 將不同片段及突變點之VP1u 區域構築至真核表達系統，轉染至不同細胞，以瞭解
VP1u 對於細胞的影響，進而瞭解VP1u 誘發自體免疫的免疫分子機轉。
希望藉由以上這些研究，能讓我們可以更進一步瞭解到VP1u 在B19 感染和自體免疫
疾病之間所扮演的角色及其分子作用機制，甚至可以對未來治療或預防B19 感染和自
體免疫疾病的產生有所貢獻。
有密切的關係。B19 感染有各種各樣的臨床綜合症狀,包括傳染性紅斑(第五種疾病),再
生不良貧血, 胎兒流產、關節病、血管炎等。B19 是屬於小病毒(Parvoviridae)且無套
膜之單股DNA 病毒，基因約為5600 bases。主要由兩個殼體蛋白(結構蛋白)〔VP1 (781
amino acids [aa]) 和VP2 (554 aa)〕和非結構蛋白NS-1 所組成。這兩個殼體蛋白
除了VP1 比VP2 在N 端多了227 amino acids 外，它們有著相同的open reading frame
序列，而這多出的序列已被命名為結構蛋白獨立區域[VP1 unique region (VP1u)]。
但至目前為止，人類微小病毒B19 在這些自體免疫疾病發展的角色仍不清楚。
過去我們實驗室發現B19 感染會造成自體抗體的產生，包括抗嗜中性白血球細胞質抗
體(ANCA)和抗牛心脂抗體(aCL)〔Lupus 2000; 9: 551-554]。另外也發現在全身性紅斑性
狼瘡病人血清中有B19 DNA 的存在，而這些全身性紅斑性狼瘡患者也被發現如果檢測
結果是沒有B19 抗體的病人比有B19 抗體的病人較常發現具有B19 DNA (p<0.05)〕〔
Rheumatology (Oxford). 2001; 40: 152-7.]。此外，B19 病毒感染對宿主的傷害，已知主
要為B19 的非結構蛋白NS1 會對紅血球系細胞造成毒性並引起細胞凋亡。而在我們對
於非紅血球系細胞之影響的研究，結果發現轉染NS1(EGFP-NS1)的COS-7 細胞(非紅血
球系細胞)也會產生細胞凋亡的情形，但主要是經由粒線體路徑所誘發並造成細胞G1
arrest〕〔Scand J Infect Dis 2004;36:570-577.]，並且NS1 會增加COS-7 細胞之IL-6 之
表現及分泌，進而促進自體抗體的產生〔Clin Exp Immunol 2006;144:152–157.]。這些
B19 研究結果顯示B19 感染與自體免疫疾病有密切之關係。
而在我們最近的B19 研究結果則發現在一些急性感染B19 的病人，血清中的抗牛心脂
抗體和抗β2GPI 抗體(抗磷脂質抗體)的表現可能和結構蛋白獨立區域VP1u 有關係
[Clinica Chimica Acta 2006 Nov 10; [Epub ahead of print]]。因此，VP1u 在B19 感染、自
體抗體和自體免疫疾病、抗磷脂質抗體產生之間則扮演著相當重要的角色。而為了再
更深入的瞭解VP1u 引發自體免疫之相關機轉，我們將進行五年的連續性研究。主要
研究主軸為下:
1. 構築不同片段、突變點之VP1u 區域並送至原核表達系統，純化蛋白質或合成生.
片段並製備兔子多株抗體及老鼠單株抗體。利用抗VP1u 兔子多株抗體及單株抗體
免疫注射老鼠並比較正常或懷孕小鼠及自體免疫疾病模式小鼠，以分析及評估不同
種類的老鼠之血清抗磷脂質抗體及血液抗磷脂質症候群之表現，並分析老鼠之各器
官組織傷害及細胞的影響。
2. 將不同片段及突變點之VP1u 蛋白質或生.片段或各種抗VP1u 兔子多株抗體及單
株抗體和細胞共同培養，以分析VP1u 抗體及蛋白質對細胞之影響，進而瞭解VP1u
誘發自體免疫的免疫分子機轉。
3. 將不同片段及突變點之VP1u 區域構築至真核表達系統，轉染至不同細胞，以瞭解
VP1u 對於細胞的影響，進而瞭解VP1u 誘發自體免疫的免疫分子機轉。
希望藉由以上這些研究，能讓我們可以更進一步瞭解到VP1u 在B19 感染和自體免疫
疾病之間所扮演的角色及其分子作用機制，甚至可以對未來治療或預防B19 感染和自
體免疫疾病的產生有所貢獻。