在国家自然科学基金项目(项目批准号：81301412，81422028，81571975) 等资助下，清华大学医学院程功研究员团队首次发现了登革病毒非结构蛋白NS1在病毒“宿主-蚊”传播循环过程中的重要作用，阐明了NS1蛋白促进病毒感染蚊虫的分子机制，回答了“登革病毒如何从宿主传播到蚊虫”这一重要科学问题。研究成果于2016年6月20日以“Flavivirus NS1 protein in infected host sera enhances viral acquisition by mosquitoes”（《感染宿主血清中的黄病毒NS1蛋白增强蚊子对病毒的获取》）为题在Nature Microbiology 以长文（Article）形式在线发表。论文链接：http://www.nature.com/articles/nmicrobiol201687。这项成果为研发新型双效疫苗提供了新策略，为登革热等蚊媒传染病的防控提供了重要手段。
蚊媒传染病是通过蚊媒叮咬传播给人类及动物宿主的一类疾病。近年来，多种蚊媒黄病毒传染病，包括登革热、乙型脑炎、寨卡热等，对人类健康造成了严重威胁。蚊媒病毒感染及传播的机制研究备受关注。自然界中，蚊媒病毒在“人/动物宿主-蚊”之间传播循环，蚊虫通过吸血过程从感染宿主的血液中吸取病毒并获得感染；再次叮咬将病毒传播给新的宿主。病毒在“宿主-蚊”生命周期的循环是长期困扰科学界的重要难题。科学家之前的研究发现，登革病毒感染人体后，病毒的非结构蛋白NS1可从感染细胞中大量分泌，并存在于患者的血清中。蚊虫在叮咬病毒血症期的患者后，能够将NS1蛋白与病毒同时吸入蚊虫体内。
程功研究员课题组利用体外系统及动物感染模型，率先发现NS1蛋白随病毒一起吸入蚊子体内后，通过抑制蚊子肠道免疫系统，促进病毒尽快跨越蚊子的中肠屏障，完成对蚊体的感染（图1）。将优化改造后的NS1蛋白（DENV ΔNS1）作为抗原免疫AG6小鼠模型后，可显著降低感染小鼠的出血及死亡率；同时，免疫ΔNS1蛋白可降低蚊虫的感染率，起到抑制蚊虫带毒和动物感染的双效作用（图2）。该双效疫苗策略可在阻抑人体出现登革热的同时，阻断登革病毒通过蚊子在自然界的传播，是一个全新的疫苗设计思路。
图1. 在蚊虫获取病毒过程中，宿主血液中分泌的NS1蛋白与病毒同时进入蚊子的中肠，NS1蛋白可通过抑制蚊虫中肠免疫系统来辅助病毒感染蚊虫。
图2. 一种基于NS1蛋白的抗登革热双效疫苗策略：可在阻抑人类出现登革出血热的同时，阻断登革病毒通过蚊子在自然界的传播。