职称职务：教授

学科专业：病毒学

研究方向：流感病毒、冠状病毒、药物/疫苗研发

实验室位置：

联系电话：

Email: xuke03@whu.edu.cn




学习经历
2004.09-2009.07　　中国科学院上海生命科学研究院生物医药专业　　理学博士
2008.04-2008.10　　德国Philipps-University Marburg大学病毒系　 交换研究生
2000.09-2004.07　　中国农业大学生命科学学院　　　　　　　　　　理学学士

主要工作经历与任职情况：
2019.01-至今　　　 武汉大学生命科学学院　　　　　　　教授
2017.12-2018.12　　中国科学院上海巴斯德研究所　　　　研究员
2011.06-2017.12　　中国科学院上海巴斯德研究所　　　　副研究员
2011.11-2012.11　　Department of Virology, Institute for Medical Microbiology and
Hygiene, Freiburg University, Germany 访问****
2009.07-2011.06　　中国科学院上海巴斯德研究所　　　　助理研究员

主要学术兼职：
2021至今　　武汉大学疫苗研究院副院长
2021至今　　 ? Viruses? (SCI) Editorial Board Member 编委
2021至今　　中国生物工程学会理事
2021至今　　湖北省生物工程学会理事
2020至今　　国家病原微生物实验室生物安全评审专家委员
2020至今　　教育部学位中心论文评审专家
2019至今　　中国畜牧兽医学会动物传染病学分会青年****专业组委员
2019至今　　中华医学会病毒学分会临床病毒学组委员
2017至今　　中国生物工程学会生命科学仪器专业委员会委员
2012至今　　 ? Archives of Virology? (SCI) Advisory Board Member 编委

人才及奖励
2019， 国家自然科学基金优秀青年基金获得者
2017， 中国科学院SELF思想传播先锋
2016， 中科院青年创新促进会优秀会员
2015， 牛顿基金青年人才
2015， 上海市青年科技启明星人才
2014， ESWI(European Scientific Working Group on Influenza)青年科学家奖
2011， 法国赛诺菲—安万特—上海生命科学研究院优秀青年人才奖

主要研究领域及兴趣：
领域一：流感病毒分子致病机制
甲型流感病毒宿主范围广，亚型众多，在人群中持续流行并可以引起大规模的疫情，但其药物品种单一，疫苗效果有待提高。本课题组以发现抗流感病毒的新药靶为目标，从事流感病毒致病机理研究与病毒宿主相互作用的研究，以找到关键的抗病毒宿主因子和病毒靶点蛋白。
1）调控表观遗传学修饰可作为抗甲型流感病毒新策略
组蛋白的表观遗传学修饰是调控DNA转录的重要方式，也是人类疾病治疗的重要靶点，我们研究发现表观遗传学修饰在RNA病毒感染中起到同样重要的调控作用。a)发现动态的乙酰化修饰调控病毒基因组的复制和病毒颗粒的释放，去乙酰化或持续乙酰化都可抑制病毒生存(Nat Commun. 2017，综合1区)。b) 揭示抗病毒因子IFITM3的去甲基化酶能有效抑制病毒的复制，起到明显治疗作用 (PLoS Pathog. 2017，微生物学1区)。该成果被国家自然科学基金委《中国科学基金》2018年第2期作为封面报道。
2）发现宿主细胞类泛素化修饰可作为有效的抗甲型流感病毒药物干预靶点
甲型流感病毒NS1和NP蛋白对于病毒的复制与致病发挥重要作用，我们研究发现流感病毒NS1蛋白和NP蛋白依赖宿主的SUMO化修饰及E3酶维持其结构的稳定以及细胞核内定位，从而满足流感病毒复制与组装等不同过程对时间和空间的特殊要求 (J Virol. 2011；J Virol. 2014，病毒学1区)。由于E3酶具有极强的底物特异性，可作为开发抗流感病毒药物的潜在靶点。该研究被杂志主编评选为当期亮点文章。


领域二：呼吸道病毒共感染的研究
呼吸道病毒共感染是常见的临床现象，但共感染机制和共感染引发的疾病后果仍有待研究。我们首次报道了流感病毒能显著促进新冠病毒感染，并在两种病毒共感染的小鼠体内引发更严重的疾病，揭示了Ace2的表达调控在共感染中发挥关键作用(Cell Research，2021，生物学1区)。研究受到包括澎湃新闻、新浪网、凤凰网、搜狐网、每日财经网、前瞻网、中国科学技术协会等媒体争相报道，研究提示应针对冬季流感和新冠叠加流行进行科学的监测和防控，同时建议公众接种流感疫苗或新冠新苗，以减少共感染的风险。该研究得到美国微生物学会会士同期专家评论(Cell Research，2021)。


领域三：抗呼吸道RNA病毒广谱药物靶标发现
达菲等现有的针对病毒靶点的DAA(Direct-Acting Antivirals)类药物对疾病晚期的高病毒载量和过度炎症反应效果甚微，急需针对病毒复制所需的宿主蛋白酶和炎症相关因子研发HTA(Host-Targeting Antivirals)类抗病毒药物。我们从头设计、合成了高效的抗病毒、抗炎双效抑制剂，在体内外的抗病毒、抗炎双效活性明显优于DAA类药物，与DAA药物联用具有更佳的治疗效果。新冠疫情爆发后，课题组发现人尿嘧啶合称酶——二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)是一种具有抗病毒、抗炎双效作用的药物靶点，对新冠等依赖尿嘧啶碱基复制的RNA病毒具有强力的抗病毒作用。其靶点明确，机制清晰，包括2种老药和2种具有自主知识产权的1类新药均具有良好的抗新冠病毒的效果。研究成果以封面论文发表于国内知名SCI学术期刊Protein & Cell上(2020，生物学1区)，并得到药学领域中国科学院院士的同期专家点评(Protein & Cell，2020)。老药系列来氟米特可显著缩短新冠病人的排毒时间(Virologica Sinica，2020，病毒学1区), 获得全球知名医药公益基金英国“生命爱科”(LifeArc)的全额资助，开展国际多中心临床试验研究，并已取得显著疗效。该系列候选药物入选国家十三五重大专项药物库，专利成果已转让。

领域四：新型流感、冠状病毒疫苗研发
接种疫苗是抵御传染病最有效的措施。为了解决流感疫苗缺少广谱性、产量限制等问题，我们研发了在Vero细胞上产毒量提高1000倍以上的疫苗骨架PR8病毒适应株(Vaccine 2015；Virology 2015)。设计、合成出涵盖100多年来所有H1N1甲型病毒的保护性抗原表位的血凝素基因，制备成DNA疫苗和减毒苗备选株(Vaccine 2018)，为通用型高产疫苗提供新的思路。
课题组致力于研发新型具有通用特性的流感和冠状病毒疫苗，应对不断发生的病毒变异，通过抗原修饰技术和广谱表位鉴定技术，获得具有广谱抗原性的疫苗抗原新形式，采用多种动物模型和感染体系评价疫苗的保护效率。

主持课题项目：
1. 2020.01-2022.12，国家自然科学基金优秀青年基金，项目负责人，病毒感染与宿主互作；
2. 2019.07-2024.06，国家合成生物学重点研发计划，项目骨干，基于多维高级结构的减毒疫苗设计与合成；
3. 2018.01-2021.12，国家自然科学基金面上项目，项目负责人，宿主因子及其抑制剂在流感病毒复制和炎症损伤中的作用机制研究；
4. 2020.01-2022.12，首批高校新冠肺炎防治科技攻关重点项目，项目负责人，核苷合成限速酶小分子抑制剂对新型冠状病毒的药效学研究；
5. 2020.01-2022.12，中德科学中心双边交流项目，项目负责人，The role of Mx proteins in antiviral defense using in vivo models；
6. 2020.03-2023.03，湖北省自然科学基金重点类项目创新研究群体，群体成员，病毒生命周期调控新机制与抗病毒新靶标发现；
7. 2019.07-2021.12，武汉市科技厅应用基础前沿项目，课题负责人，开发可视化感染模型研究流感病毒致病机制和靶向药物的药效评价。

发表的论文（*通讯作者）：
1. Bai L, Zhao Y, Dong J, Liang S, Guo M, Liu X, Wang X, Huang Z, Sun X, Zhang Z, Dong L, Liu Q, Zheng Y, Niu D, Xiang M, Song K, Ye J, Zheng W, Tang Z, Tang M, Zhou Y, Shen C, Dai M, Zhou L, Chen Y, Yan H, Lan K*, Xu K*. Coinfection with influenza A virus enhances SARS-CoV-2 infectivity. Cell Research, 2021 Apr,31(4):395-403.

2. Xiong R, Zhang L, Li S, Sun Y, Ding M, Wang Y, Zhao Y, Wu Y, Shang W, Jiang X, Shan J, Shen Z, Tong Y, Xu L, Chen Y, Liu Y, Zou G, Lavillete D, Zhao Z, Wang R, Zhu L, Xiao G, Lan K, Li H*, Xu K*. Novel and potent inhibitors targeting DHODH are broad-spectrum antivirals against RNA viruses including newly-emerged coronavirus SARS-CoV-2. Protein Cell, 2020 Oct,11(10):723-739.

3. Hu K*, Wang M, Zhao Y, Zhang Y, Wang T, Zheng Z, Li X, Zeng S, Zhao D, Li H*, Xu K*, Lan K*.A Small-Scale Medication of Leflunomide as a Treatment of COVID-19 in an Open-Label Blank-Controlled Clinical Trial. Virol Sin., 2020 Dec,35(6):725-733.

4. Liu Y, Ning Z, Chen Y, Guo M, Liu Y, Gali NK, Sun L, Duan Y, Cai J, Westerdahl D, Liu X, Xu K, Ho KF, Kan H, Fu Q, Lan K. Aerodynamic analysis of SARS-CoV-2 in two Wuhan hospitals. Nature, 2020 Jun,582(7813):557-560.

5. Chen L, Liu W, Zhang Q, Xu K, Ye G, Wu W, Sun Z, Liu F, Wu K, Zhong B, Mei Y, Zhang W, Chen Y, Li Y, Shi M, Lan K, Liu Y. RNA based mNGS approach identifies a novel human coronavirus from two individual pneumonia cases in 2019 Wuhan outbreak. Emerg Microbes Infect., 2020 Feb 5,9(1):313-319.

6. Suo T, Liu X, Feng J, Guo M, Hu W, Guo D, Ullah H, Yang Y, Zhang Q, Wang X, Sajid M, Huang Z, Deng L, Chen T, Liu F, Xu K, Liu Y, Zhang Q, Liu Y, Xiong Y, Chen G, Lan K, Chen Y. ddPCR: a more accurate tool for SARS-CoV-2 detection in low viral load specimens. Emerg Microbes Infect., 2020 Dec,9(1):1259-1268.

7. Ping X, Hu W, Xiong R, Zhang X, Teng Z, Ding M, Li L, Chang C, Xu K*. Generation of a broadly reactive influenza H1 antigen using a consensus HA sequence.Vaccine,2018 Aug 6,36(32 Pt B):4837-4845.

8. Shan J, Zhao B, Shan Z, Nie J, Deng R, Xiong R, Tsun A, Pan W, Zhao H, Chen L, Jin Y, Qian Z, Lui K, Liang R, Li D, Sun B, Lavillette D, Xu K*, Li B*. Histone demethylase LSD1 restricts influenza A virus infection by erasing IFITM3-K88 monomethylation. PLoS Pathog,2017 Dec 27,13(12):e**.

9. Giese S, Ciminski K, Bolte H, Moreira éA, Lakdawala S, Hu Z, David Q, Kolesnikova L, G?tz V, Zhao Y, Dengjel J, Chin YE*, Xu K*, Schwemmle M*. Role of influenza A virus NP acetylation on viral growth and replication. Nat Commun. 2017 Nov 2,8(1):1259.

10. Zhang H, Han Q, Ping X, Li L, Chang C, Chen Z , Shu Y, Xu K*, Sun B*. A single NS2 mutation of K86R promotes PR8 vaccine donor virus growth in Vero cells. Virology, 2015, 482: 32-40.

11. Hu W, Zhang H, Han Q, Li L, Chen Y, Xia N, Chen Z, Shu Y, Xu K*, Sun B*. A Vero-cell-adapted vaccine donor strain of influenza A virus generated by serial passages. Vaccine, 2015 Jan 3,33(2):374-81.

12. Han Q, Chang C, Li L, Klenk C, Cheng J, Chen Y, Xia N, Shu Y, Chen Z, Gabriel G, Sun B*, Xu K*. Sumoylation of influenza A virus nucleoprotein is essential for intracellular trafficking and virus growth. Journal of Virology, Spotlight Paper, 2014 Aug,88(16):9379-90.

13. Zhang H, Hale BG, Xu K*, Sun B*. Viral and host factors required for avian H5N1 influenza A virus replication in mammalian cells. Viruses,2013 Jun 10,5(6):1431-46.

14. Xu K, Klenk C, Liu B, Keiner B, Cheng J, Zheng BJ, Li L, Han Q, Wang C, Li T, Chen Z, Shu Y, Liu J, Klenk HD, Sun B. SUMO1 modification of the non-structural protein 1 of influenza A virus. Journal of Virology, 2011 Jan,85(2):1086-98. (first author)

15. He Y, Xu K, Keiner B, Zhou J, Czudai V, Li T, Chen Z, Liu J, Klenk HD, Shu YL, Sun B. Influenza A virus replication Induces Cell Cycle Arrest in G0/G1 Phase. Journal of Virology, 2010 Dec,84(24):12832-40. (equally first author)