【基金标书】2011CB504800-病毒潜伏感染的分子机制.doc

项目名称:
病毒潜伏感染的分子机制
首席科学家:
刘奋勇武汉大学
起止年限:

依托部门:
教育部湖北省科技厅
二、预期目标
本项目的总体目标:
本项目根据我国将人类健康与疾病的生物学基础列为关键基础科学问题这一决策,聚焦国际上病毒学研究的重点和难点,立足于我国重要病毒性传染病的流行特点,选择在我国危害严重、以潜伏感染为特点、同属疱疹病毒科的 HCMV、EBV、KSHV为研究对象,运用病毒学、免疫学、分子生物学和表观遗传学等手段,结合临床研究,揭示病毒潜伏感染的分子机制和规律,发现阻断病毒潜伏/激活的药物靶位点。本项目的完成将在病毒潜伏感染的防控方面取得具有自主知识产权、领先于国际同类研究的创新性成果,提高我国在病毒潜伏/激活机制等传染病基础研究领域的研究水平和国际影响。
五年预期目标:
1. 集中和优化项目组成员现有的HCMV持续/潜伏感染神经细胞系 T98G、 EBV感染鼻咽上皮细胞系N5-Bmi -1 等细胞模型和鼠疱疹病毒 MHV-68 感染小鼠的动物模型,建立潜伏感染并能可控激活的病毒感染 CD14+单核细胞和CD34+造血干细胞的体外模型,为研究病毒潜伏感染的分子机制提供平台。
2. 发现和鉴定病毒潜伏感染中新的病毒基因产物,阐明病毒转录产物如HCMV的潜伏转录本CLTs、 KSHV的miRNA和病毒蛋白产物如EBV的LMP、 KSHV的 LANA 等在建立和维持病毒潜伏感染、以及它们在肿瘤发生中的作用。寻找和揭示细胞因子在病毒潜伏感染和激活中的作用, 揭示病毒潜伏感染导致重要抑瘤基因Sel10 突变和功能异常的机制。为病毒的清空性治疗、癌症早期防控和阻断病毒感染的免疫治疗提供新靶标。
3. 阐明 HCMV 促进单核细胞跨血管内皮迁移以及向巨噬细胞的分化从而实现其在多器官潜伏感染的机制。弄清病毒基因和/或相关细胞因子如何对 DCs细胞、NK 细胞等免疫细胞的功能进行调控,揭示病毒基因在免疫逃逸中的作用及机制。
4. 揭示使神经前体/干细胞(NPCs)丧失增殖和分化能力的HCMV的关键成分(基因/抗原),从表观遗传学角度弄清 HCMV使 NPCs丧失增殖、分化能力的分子机制,揭示先天性HCMV感染致中枢神经发育畸形的机制。
5. 培养一批在病毒潜伏感染和疱疹病毒研究领域具有国际竞争力的优秀中青年科学家和后备人才,造就一支跨学科、跨领域、精诚合作、团结奋进的科研队伍。培养80 名博士和硕士研究生,新增国家杰出青年科学基金获得者、中科院“百人计划”、教育部“新世纪优秀人才”支持计划入选者2-3名。
6. 在病毒潜伏感染研究领域取得一些开拓性的科研突破,发表一系列具有国际前沿水平的科研论文(SCI论文50篇),在控制病毒潜伏与激活的药物靶标等方面申请国家发明专利5 项。
三、研究方案
研究方案
1)学术思路:
本项目的总体学术思路是:立足于我国重要病毒性传染病的流行特点,选择HCMV、EBV、KSHV等在我国危害严重的代表性病毒为研究对象,聚焦国际前沿的科学问题,以研究病毒、细胞、机体三个方面各自在潜伏感染中的作用为基础,结合潜伏感染在人类重大疾病(小儿神经畸形、鼻咽癌、卡波氏肉瘤等)发生和发展中的作用机制, 揭示以疱疹病毒为代表的病毒潜伏感染和激活的分子机制,为药物和新型疫苗设计提供科学依据。通过本项目的研究,希望形成一支在病毒潜伏感染研究领域具有国际竞争力的优秀团队,契合我国防治病毒性疾病这一重大需求,为保障人民健康提供技术支撑。
本项目拟从5个方面开展联合攻关:首先,根据本项目组成员在疱疹病毒研究领域的优势,利用已建和新建的病毒-细胞模型,通过生物化学和分子生物学方法发现或确定潜伏感染中发挥关键作用的病毒基因(课题一);其次,根据本项目成员在信号通路、免疫学等方面积累的理论和技术优势,在病毒潜伏感染与激活过程中细胞的信号转导调控(课题二)和机体免疫应答(课题三)等方面展开研究;同时,结合上述研究成果,阐述病毒潜伏感染在神经系统病变(课题四)和肿瘤的发生与发展(课题五)中的作用。课题与课题之间既相对独立,又相互交叉;既在各自的研究领域有创新性,又对其它的课题有指导或借鉴作用。
2)技术途径:
本项目将利用病毒学、生物化学与分子生物学、细胞生物学和蛋白质组学等方法,在病毒、细胞、机体、临床等多个水平上开展病毒潜伏感染机制研究,为消除病毒的潜在性威胁,研发新的抗病毒药物提供理论依据与技术支撑。
细胞学
在本项目组成员特有HCMV允许性感染的神经前体/干细胞(NPCs)模型、HCMV潜伏感染的T98G神经细胞模型的基础上,建立全新的可控激活的 HCMV潜伏感染的人骨髓细胞系模型(单核-巨噬 THP-1 和 CD34+造血干细胞) ,