重要病原体变异规律与致病机制研究论文

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1、项目名称：重要病原体变异规律与致病机制研究首席科学家：起止年限：依托部门：二、预期目标总体目标以病原体变异与流行规律及致病机制这两个关键科学问题为核心，充分利用我国流行菌株和临床样本资源，发挥学科间交流与合作的优势，采用现代前沿组学、生物信息学、感染性克隆等先进技术，从病原学、流行病学、细胞生物学、分子生物学、免疫学、疫苗学等角度，深入揭示志贺氏菌、EV71等肠道病毒、脑膜炎奈瑟菌三种病原体引起的疾病的本质，了解其变异、流行规律、致病机理和机体免疫保护机制，并研制出有可能应用于临床防治的新型疫苗和诊断新技术，为临床救治方案的制订、疫苗的研发、药物靶标

2、的筛选及防控策略的完善等提供理论基础。通过课题的实施，培养一批优秀人才，全面提升我国相关传染病诊防治的整体水平。五年预期目标1、深入揭示志贺氏菌变异规律和致病机制。包括系统分析志贺氏菌的进化起源和变异机制；部分阐明福氏志贺菌血清型转换通路和规律及其对福氏志贺氏菌流行强度的影响；了解福氏志贺氏菌优势血清型菌株的耐药、致病力和环境适应能力特点；揭示毒力大质粒对宿主菌染色体基因表达影响的种类与方式；了解志贺氏菌毒力相关蛋白下调宿主免疫应答的现象和在宿主细胞中的作用靶点及新的作用方式。2、揭示我国EV1等变异规律、趋势及其与毒力关系。包括阐明过去10年我国大

3、陆流行的EV71病毒的型别特点和进化特征；阐明若干与病毒毒力有关的变异位点，鉴别出一组与病毒复制和翻译有关的宿主因子，并部分阐明其作用机制；解析若干EV71变异体病毒颗粒和3C、3D等重要功能蛋白及其突变体的结构；建立我国EV71毒株库，建立感染性克隆、亚基因组复制子等关键性研究技术平台；3、部分阐明EV71等病毒的致病与免疫机制。包括揭示EV71侵入中枢神经系统的分子机制；部分阐明EV71拮抗天然免疫、诱导适应性免疫的机制及其与EV71及疾病进展、预后的关系，提出EV71灭活疫苗的免疫保护机制和有效性评价指标；建立完善用于EV71感染研究的体外血脑

4、屏障模型、新型小鼠感染模型和恒河猴模型等。4、初步揭示脑膜炎奈瑟菌变异规律和致病机制。包括掌握我国主要脑膜炎奈瑟菌流行菌株血清群变异的规律；了解我国脑膜炎奈瑟菌菌株在健康人鼻咽部的粘附和定植对菌株的扩散以及流脑流行的公共卫生学意义；初步阐明了解细菌的粘附和侵袭毒力基因和蛋白的相互关系。5、培养中青年研究骨干30人以上，研究生50-80名。6、在SCI收录杂志上发表论文80-100篇。三、研究方案（一）总体学术思路本项目围绕病原体变异规律与致病机制这两个传染病基础研究中的核心科学问题，根据我国传染病防控的需求，以志贺氏痢疾杆菌、EV71等肠道病毒和脑膜

5、炎奈瑟菌等为研究对象，利用前沿组学、结构生物学等各种前沿生命组学技术，结合生物信息学、感染性克隆、基因工程动物等先进技术，从病原学、流行病学、细胞生物学、分子生物学、免疫学、疫苗学等角度，在病原体基因及其编码产物、宿主分子、细胞、动物和机体等不同层次上，深入揭示志贺氏菌、EV71等肠道病毒、脑膜炎奈瑟菌等变异规律及其与致病机制关系，同时根据病原体的不同各有侧重：――志贺氏菌以优势血清型和编码噬菌体为重点，研究优势血清型菌株的致病性、流行性、耐药性等生物学特性，提出解释我国福氏志贺氏菌流行病学特点的假说，为发展志贺氏菌疫苗和控制志贺氏菌感染提供新的思路

6、和策略。――手足口病围绕EV71等肠道病毒遗传变异和致病机制两大科学问题，开展EV71等肠道病毒遗传变异规律及其与毒力关系、病毒致病与免疫保护机制的研究，为病毒监测、临床救治、疫苗研发和药靶筛选等提供基础科技支撑，填补研究空白。――脑膜炎耐瑟菌重点阐明我国流脑菌株在健康人鼻咽部的粘附和定植对菌株的扩散以及流脑流行的公共卫生学意义；同时，开展荚膜合成基因簇的表达、基因缺失、基因水平转移以及基因重组的调控机制研究，以期了解我国流脑菌株血清群变异的机制和规律，甄别流脑流行株和非流行株，为我国流脑预防控制提供基础性参考数据。（二）技术路线1、志贺氏菌变异规律

7、和致病机制研究本课题将收集和分离志贺氏菌流行株，分析其血清型、耐药性、生化特性、毒力等，选择具有代表性菌株，通过全基因序列分析以及比较基因组学研究，发现不同血清型、耐药性、毒力及生化特性等菌株的基因组差异，重点研究各种志贺氏菌菌株之间致病性质粒、毒力岛、血清型转换噬菌体等可水平转移遗传成分以及与生存环境相关的代谢基因间的差异，并进一步通过噬菌体分离、基因敲除、基因导入、动物毒力评价等分析上述差异与致病力的关系，同时开展志贺氏菌致病性质粒与染色体的协同进化研究、重要毒力蛋白和复合物与宿主相互作用，系统解析志贺氏菌的变异规律与致病性的关系。2、EV71等

8、病毒变异趋势与毒力关系的研究（1）我国不同地区EV71等病毒流行变异规律研究：收集1998-2009年我国不