一种细胞表面蛋白连接风疹病毒感染的两条途径
日本研究团队发现，Nectin-4是一种通常帮助细胞相互黏附的蛋白，也是风疹病毒进入人体气道细胞和胎盘细胞的重要通道。这一发现将风疹研究中的两个核心问题联系起来：病毒如何到达呼吸道并释放，以及病毒如何感染孕妇与发育中胎儿之间的界面。
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该团队成员来自日本健康安全研究所（JIHS）、东北大学、大阪大学及日本其他机构。他们发表于《自然》杂志的研究论文介绍了相关实验：让原本不易被感染的细胞表达Nectin-4后，这些细胞便容易受到风疹病毒感染；移除或阻断这种蛋白则会降低感染程度。
《自然》的论文记录显示，论文于2026年11月4日发表；大学发布的消息则标注为11月5日。这项研究是在2025年11月发布的一篇初步论文基础上开展的。
Nectin-4也是麻疹病毒的受体，尽管麻疹病毒和风疹病毒属于不同的病毒科。受体是细胞上的一种分子，病毒可以与之结合并利用它进入细胞。找到受体后，研究人员便有了一个明确的相互作用对象，可在设计阻断感染的方法时进行研究。
胎盘研究发现为何重要
风疹通过呼吸道飞沫和接触传播，主要症状包括发热、皮疹和淋巴结肿大。妊娠早期感染可能造成严重得多的后果，因为病毒可能从母亲传给胎儿。
先天性风疹综合征（CRS）可导致听力损失、白内障和心脏病。这项新研究有助于解释风疹病毒如何感染胎盘中的特定细胞层。胎盘是支持胎儿发育、并与母体血液交换物质的器官。
风疹疫苗已经得到广泛使用。这项研究开启了另一条研究方向：病毒与Nectin-4之间的相互作用能否成为未来抗病毒药物或预防性治疗的靶点。目前，这项研究仍处于实验室阶段。
研究人员如何逐步缩小搜寻范围
研究人员将对病毒颗粒附近蛋白质的搜寻，与检测感染实际需要哪些蛋白质的基因实验结合起来。东北大学的研究公告介绍了他们如何运用类病毒颗粒、蛋白质分析和基因敲除筛选，找到Nectin-4。
类病毒颗粒在实验中模拟病毒的某些特征。本研究中，研究团队将它们与邻近生物素标记技术结合使用。这项技术会标记附近的蛋白质，方便研究人员收集并鉴定这些蛋白质。蛋白质组学是对大量蛋白质进行整体研究，而不是逐一检测。
研究团队的2025年11月预印本是期刊正式发表前公开的初步版本。文中称，与未经处理的对照组相比，处理后的细胞中特异性发现了89种蛋白质。随后，研究人员依据这些蛋白质在细胞中的位置及其是否存在于易感细胞类型中，进一步筛选候选对象。
接下来的检测采用了CRISPR–Cas9。这种基因编辑系统让研究人员能够关闭选定的基因，并观察感染情况如何变化。经过两轮风疹病毒感染后，靶向NECTIN4的两种向导RNA在存活细胞中所占比例均有所上升。向导RNA会引导基因编辑机制作用于选定基因；实验结果表明，在这些实验中，失去Nectin-4可以使细胞获得保护。
添加、移除并恢复受体
除了初步筛选，Nectin-4还通过了多项检测。根据预印本，在RajiSC细胞中导入人Nectin-4后，野生型风疹病毒株和疫苗株都能生长。在相同实验条件下，导入另一种候选蛋白——人MOG——则未能支持病毒生长。
研究团队还从NCI-H358细胞中移除了Nectin-4基因。这是一种天然产生该蛋白的人肺癌细胞系。移除基因后，感染程度下降；重新导入人Nectin-4后，细胞又恢复了易感性，这表明感染变化与该受体有关。
针对Nectin-4的抗体则提供了另一种阻断感染的方式。在包括呼吸道和胎盘模型在内的实验系统中，阻断受体降低了感染程度。遗传学实验和抗体实验相结合，让研究人员得以通过多种方式检验同一条推测的病毒进入途径。
纳入疫苗株有助于确定哪些病毒能在培养细胞中利用该受体。这项研究考察的是病毒的进入机制，并未比较人群中的疫苗接种效果。
病毒先附着，再进入细胞
《自然》论文将病毒进入细胞的过程描述为一系列事件。风疹病毒首先通过一种依赖钙离子的相互作用，附着在脂质上。脂质是细胞膜中的脂肪类分子。随后，病毒与Nectin-4结合并进入细胞。
Nectin-4会与风疹病毒的包膜糖蛋白异二聚体直接相互作用。简单来说，这是一对位于病毒外表面的蛋白质，即E2和E1。它们与受体相互作用后，有助于细胞将病毒吸入其中。
这一过程称为受体介导的内吞。细胞膜会围绕其表面的物质向内折叠，并将其带入细胞内部的一个区室。预印本提出的模型接着描述了该区室内部的酸性环境如何触发病毒E1蛋白发生变化，使病毒包膜与区室膜融合，并释放病毒内容物。
这一过程为研究人员提供了多个可供研究的环节：初始附着、受体结合、摄取和膜融合。这项研究最重要的新发现，是确认Nectin-4是一种功能性受体，并证明它与相关人体细胞模型中的感染有关。
气道细胞有进入侧和释放侧
人体气道内壁细胞的不同表面承担着不同功能。顶端面朝向气道腔，空气和黏液从这里通过；基底外侧面朝向下方组织和相邻细胞。研究团队利用这些不同的细胞表面，检测风疹病毒从哪个方向进入。
在分化后的气道培养模型中，风疹病毒更倾向于从基底外侧进入。新生成的病毒则主要从顶端释放，进入气道腔。Nectin-4有助于病毒从朝向组织的一侧进入细胞。
预印本介绍了同一实验方法下的一项有用对比：呼吸道合胞病毒和人冠状病毒229E在接种到顶端面时更容易感染这些培养细胞，而风疹病毒则更倾向于从基底外侧感染。
在风疹病毒实验中，阻断Nectin-4降低了感染程度，也减少了随后新生成病毒的释放。这些发现将气道内壁一侧的受体与另一侧的病毒释放联系起来，有助于解释风疹病毒如何通过细胞途径到达呼吸道并排出体外。
母胎界面上的一个靶点
胎盘实验重点研究了合体滋养层细胞。这类细胞构成胎盘绒毛的最外层。绒毛是参与母胎物质交换的细小分支结构，其外层与母体血液接触。
这一外层中Nectin-4含量丰富。研究人员利用分化后的胎盘细胞和滋养层类器官，考察该蛋白的作用。滋养层类器官是在实验室中培育的小型结构，可重现胎盘组织的某些特征。
用抗体阻断Nectin-4后，这些模型中的风疹病毒感染程度下降。这为病毒如何感染母胎界面处的细胞层提供了分子层面的解释，而这也是与先天性感染相关的早期环节。
最终发表在《自然》上的论文还介绍了病毒通过不依赖Nectin-4的途径感染其他滋养层细胞群。因此，胎盘中可能存在不止一种病毒进入途径。Nectin-4是合体滋养层细胞感染机制中的重要组成部分，而其他胎盘细胞则可能通过不同方式支持病毒感染。
药物研发需要解决的问题
群马大学的研究公告指出，风疹病毒与Nectin-4之间的相互作用可能成为预防或治疗的靶点。公告还列出了共同参与研究的机构，包括日本国立健康与营养研究所、东京科学大学和横滨市立大学。
基于这一发现开发的未来疗法，目标将是阻断病毒进入细胞。研究人员需要确定如何有效阻断病毒，同时考虑到Nectin-4在帮助细胞彼此黏附方面的正常作用。针对孕妇的治疗还必须特别关注母亲和胎儿双方的安全。
预印本指出了一项重要的实验局限：目前缺乏适用于研究有临床症状风疹的动物模型。因此，研究团队依靠分化后的细胞培养模型研究受体的生物学作用。要在活体内证实疗法的安全性和益处，还需要另一个阶段的研究。
作者还指出了更广泛的生物学未知问题。Nectin-4只存在于有限种类的组织中，而风疹病毒能够感染的组织范围更广。作者认为，可能还有其他受体帮助病毒感染其他组织和器官。哪些分子发挥这些作用，目前仍未明确。
从初步论文到共享研究数据
这项研究经历了多个公开进展节点。初步论文于2025年介绍了受体实验，随后论文于2026年11月发表于《自然》，各大学也在当月发布了相关公告。
- 2025年11月13日：初步研究发表于Research Square。
- 2026年11月4日：《自然》的出版记录将期刊论文的发表日期标注为当天；大学公告则标注为11月5日。
- 2026年11月9日：东北大学发布公告，介绍气道和胎盘相关发现。
- 截至2026年11月11日：日本媒体已开始公开报道这一发现。
《自然》论文还列出了实验数据的存储库。蛋白质组学数据存于ProteomeXchange，编号为PXD067722，以及jPOST，登录号为JPST004036。CRISPR筛选的测序文件列于DDBJ，登录号为DRA022489。其他研究人员可利用这些编号查找相关数据集。
这项发现结合了受体鉴定、直接结合实验以及气道和胎盘模型中的检测。它目前的贡献是更详细地解释了风疹病毒感染机制，同时为未来有关预防和治疗的实验室研究确定了一个明确靶点。
要点
- 日本研究人员发现，Nectin-4是风疹病毒进入人体气道细胞和胎盘细胞时使用的重要受体。
- 在原本不易受感染的细胞中添加该受体会提高易感性；移除或阻断该受体则会降低感染程度。
- 气道模型显示，病毒更倾向于从朝向组织的一侧进入，并朝气道腔释放。
- 母体血液接触的胎盘外层细胞——合体滋养层细胞——中Nectin-4含量丰富。
- 其他胎盘细胞可通过不依赖Nectin-4的途径支持病毒进入。
- 这些发现为治疗研究提供了一个靶点；后续还需研究其安全性、其他受体以及活体内的感染情况。
